Componentes de Hardware - Subsistemas de processamento - Memória e Entrada e Saída

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M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 1
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M2 - Subsistemas de 
processamento, memória e 
entrada e saída
🗓 24/02/2023
Subsistemas de processamento
🎬 Processador (Resumo Geral)
Subsistema de Memória (Memória)
Tipos de memória
🎬 Hierarquia de Memória (Resumo Geral)
Registradores
Memória Cache
Principio da Localidade
Memória Principal (MP ou RAM)
Memória Secundária (MS)
🎬 Memória (Resumão)
Subsistema de Entrada e Saída (E/S)
Dispositivo e Interface
Interface (Controlador)
Exemplos de Dispositivos ou Periféricos
Disco Magnético
🎬 Funcionamento básico do disco magnético
Driver de Dispositivo
🎬 Dispositivos de entrada e saída (Resumo)
Tendências
Processadores:
Memórias:
Serviços de recursos remotos (nuvem):
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Subsistemas de processamento
Um processador (CPU) possui basicamento duas funções:
Função de Processamento 
Responsável pelo processamento de dados.
Função de Controle: 
É a parte funcional que realiza as atividades de buscar a instrução, interpretar 
as ações, gerar os sinais de controle para ativar as atividades requeridas 
(dentro e fora do processador)
🎬 Processador (Resumo Geral)
Ele é responsável por processar os dados, ou seja, ele transforma os dados trazidos 
da memória pelo processador na operação de leitura (read), então ele faz uma 
transformação dessas dados e grava na memória, na operação de gravação (write). 
Esse dado gravado pode ser usado por uma aplicação para oferecer ao usuário o 
resultado que ele deseja.
Ele faz parte dos três grandes módulos computacionais e é divido em duas partes:
1. Área de Controle: 
Possui a Unidade de controle, responsável por controlar os dados que saem e 
entram do processador. Existe um componente chamado Decodificador de 
Instrução, uma vez que o dado é lido do processador na memória esse dado 
vem em bits ou grupos de bits e significa alguma coisa, cabe ao decodificador 
de instrução entender o que significa para o processador fazer aquilo que tem 
que ser feito.
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[A unidade de controle é responsável por coordenar as ações do processador de 
acordo com as instruções do programa em execução. Em outras palavras, ela 
controla a ordem em que as instruções do programa serão executadas e assegura 
que cada instrução seja buscada, decodificada e executada corretamente. A 
unidade de controle é essencial para o funcionamento do processador, pois sem ela 
o processador não saberia o que fazer ou qual instrução executar em seguida.]
[O decodificador de instrução é responsável por interpretar e traduzir as 
instruções que o processador recebe em uma linguagem que ele possa entender e 
executar. Basicamente, ele lê a instrução que está armazenada na memória e 
decodifica cada um dos seus elementos, como o tipo de operação que deve ser 
realizada, os endereços dos dados envolvidos e os registradores que serão 
utilizados. Com essas informações, o decodificador envia sinais para os outros 
componentes da CPU para que eles possam executar a instrução corretamente.]
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Existe também um componente chamado Clock que é responsável por sincronizar 
os dados e candenciar, ou seja, colocar em ordem temporal. Outro componente é 
um Registrador, o Registrador de Instrução (RI), ele é responsável por 
armazenar a instrução a ser executada. Há outro registrador tembém, o Contador 
de Instrução (CI), que armazena o endereço da próxima instrução de memória a 
ser buscada pelo processador na memória principal.
[O clock, geralmente, é controlado pela unidade de controle, que faz parte da área 
de controle do processador. O clock é responsável por gerar os pulsos elétricos que 
sincronizam as operações do processador e outros componentes do computador. 
Ele determina a frequência em que as instruções são executadas e os dados são 
processados. A área de processamento do processador, por sua vez, é responsável 
por executar as instruções e manipular os dados.]
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Existem também outros 2 registradores, REM e RDM:
REM (Registrador de Endereço de Memória)
Que conecta uma porta de saída do processador para o barramento de endereço.
O REM (Registrador de Endereço de Memória) é um registrador que armazena 
o endereço de uma posição de memória que será acessada ou modificada pela 
UCP (Unidade Central de Processamento). Ele funciona como um "apontador" 
para a memória, indicando onde estão armazenados os dados ou instruções 
que precisam ser lidos ou escritos pelo processador. Basicamente, o REM é 
responsável por apontar para a localização de memória que deve ser acessada 
pela UCP em determinado momento, permitindo que o processador possa 
buscar ou armazenar informações nessa posição da memória.
RDM (Registrador de Dados de Memória)
É uma porta de saída do registrador para o barramento de dados.
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O RDM, ou Registrador de Dados de Memória, é um registrador presente na 
unidade de controle do processador, que é responsável por armazenar 
temporariamente os dados que serão lidos ou escritos na memória principal do 
computador. Quando o processador precisa ler ou escrever na memória, ele 
coloca o endereço desejado no barramento de endereços e o sinaliza para a 
memória. Em seguida, ele envia o sinal de leitura ou escrita para a memória, 
juntamente com os dados que deseja armazenar ou que deseja recuperar da 
memória. O RDM é o registrador que armazena esses dados durante esse 
processo.
2. Área de Processamento: 
É constituida pelos registradores de dados, são eles que vão gravar os dados a 
serem usados pela unidade lógica e aritmética. A ULA (Unidade Lógica e 
Aritmética) realiza as operações lógicas e aritméticas.[Ela recebe dados dos 
registradores e executa as operações especificadas pela instrução sendo 
executada pela CPU.] Existe também alguns registradores especiais de status, 
chamado PSW, que detectam alguma anomalia, instrução inválida e evita que o 
computador trabalhe erroneamente deixando de trabalhar de forma satisfatória.
O processador é contituido de vários elementos, esses são os elementos básicos.
ULA
A Unidade Lógica Aritmética 
(ULA) é um dos componentes 
mais importantes do 
processador de um 
computador. Sua função 
principal é realizar operações 
aritméticas e lógicas em 
dados que são armazenados 
em registradores do 
processador ou na memória.
As operações aritméticas 
realizadas pela ULA incluem 
adição, subtração, 
multiplicação e divisão. Já as 
PSW
PSW (Program Status Word) é um 
registrador especial no processador que 
armazena informações sobre o estado 
atual do programa em execução. Ele 
contém informações como a ocorrência 
de erros, interrupções habilitadas e o 
modo de operação atual do processador.
O PSW é atualizado durante a execução 
de cada instrução do programa e pode 
ser usado para controlar o fluxo de 
execução do programa. Por exemplo, se 
ocorrer um erro durante a execução de 
uma instrução, o PSW pode ser 
atualizado para indicar a ocorrência de 
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operações lógicas incluem 
AND, OR, NOT e XOR.
A ULA geralmente é composta 
por circuitos eletrônicos que 
podem realizar essas 
operações de maneira muito 
rápida e eficiente. Ela recebe 
instruções da Unidade de 
Controle (UC) do processador 
para realizar essas operações 
e enviar os resultados para os 
registradores ou para a 
memória.
A ULA é uma parte crítica do 
processador, pois é 
responsável por executar as 
instruções que realizam a 
lógica e a aritmética dos 
programas, o que é essencial 
para o funcionamento de 
qualquer computador.
um erro e interromper a execução do 
programa.
Além disso, o PSW pode ser usado para 
controlar as interrupções no programa. 
Quando uma interrupção é acionada, o 
PSW é atualizado para indicar a fonteda 
interrupção e habilitar ou desabilitar 
outras interrupções.
Em resumo, o PSW é um registrador 
importante no processador que ajuda a 
controlar o estado e o fluxo de execução 
do programa em execução.
Explicação mais simples
O PSW, ou Program Status Word, é um 
registrador especial que contém 
informações importantes sobre o estado 
do processador, como por exemplo 
informações sobre a última operação 
executada (se ela foi bem sucedida ou 
não) e informações sobre o modo de 
operação (usuário ou privilegiado). Ele é 
usado pela UCP para controlar o fluxo 
de execução do programa e tomar 
decisões sobre a execução de certas 
instruções. Em resumo, o PSW é como 
um "painel de controle" que ajuda a 
gerenciar o funcionamento do 
processador.
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O processador não é só determinado pela frequência de operações, o que torna um 
programa bom é a otimização das instruções para uma determinada aplicação, 
 ex. um processador pode ter o clock mais lento, mas ele é melhor otimizado para 
aquele conjunto de instruções, tipo gamer. Escolher o processador que atende mais 
a sua necessidade, vendo as suas especificações.
⚠ O registrador é um componente fundamental no processador de um 
computador. Sua função principal é armazenar temporariamente dados e 
instruções durante a execução do programa. 
 
Por fim, eles ajudam a melhorar o desempenho do computador, 
permitindo que o processador acesse rapidamente os dados e instruções 
necessários para executar um programa.
Subsistema de Memória (Memória)
Tipos de memória
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A memória é um sistema constituído de vários componentes, cada um com 
velocidades, custos e capacidades diferentes. Todos no entanto, com a mesma 
função (armazenar, recuperar valores quando desejado).
Existem diferentes tipos de memória, para diferentes finalidades, no que é 
conhecido como hierarquia de memórias.
🗓 25/02/2023
🎬 Hierarquia de Memória (Resumo Geral)
A hierarquia de memória é um conceito em ciência da computação que se refere 
à organização das diferentes camadas ou níveis de memória em um sistema de 
computador. Essa organização é feita de forma hierárquica, com cada nível de 
memória sendo mais rápido e mais caro do que o próximo nível abaixo dele.
Geralmente, os sistemas de computador possuem três ou mais níveis de 
memória, que incluem:
Registradores: Essa é a memória mais rápida e cara do sistema, e é usada para 
armazenar dados temporários que são usados com frequência durante a 
execução do programa. Os registradores estão diretamente integrados no 
processador do computador e possuem o tempo de acesso mais rápido, em 
geral, medido em nanossegundos.
Cache: O cache é uma memória de acesso rápido que armazena cópias dos 
dados mais frequentemente usados. Como o cache é mais rápido do que a 
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memória principal, ele pode fornecer acesso mais rápido aos dados que estão 
sendo acessados com mais frequência. A memória cache pode ser dividida em 
níveis, cada um mais lento e mais barato do que o anterior.
Memória principal: A memória principal, também conhecida como RAM, é uma 
memória de acesso aleatório que é usada para armazenar programas e dados 
que estão sendo usados atualmente pelo sistema. A memória principal é mais 
lenta do que o cache, mas ainda é mais rápida do que a memória secundária.
Memória secundária: A memória secundária, geralmente um disco rígido, é 
usada para armazenar dados e programas que não estão sendo usados 
atualmente pelo sistema. A memória secundária é a mais lenta e a mais barata 
de todas as camadas de memória, mas oferece a maior capacidade de 
armazenamento permanente.
A hierarquia de memória é importante porque os programas que seguem o 
princípio da localidade podem ser executados mais rapidamente se os dados 
frequentemente usados estiverem armazenados em níveis de memória mais 
rápidos, como os registradores ou cache. Além disso, a hierarquia de memória 
permite que os sistemas de computador acessem grandes quantidades de 
dados, mantendo um equilíbrio entre o tempo de acesso e o custo.
Forma Resumida
A hierarquia de memória é uma organização de diferentes tipos de memória em 
um computador. Cada tipo de memória é mais rápido e mais caro que o tipo 
abaixo dele na hierarquia.
Os tipos de memória são:
Registradores: O tipo mais rápido e mais caro, usado para armazenar 
informações temporárias. 
Cache: Um tipo de memória rápida que armazena as informações mais 
utilizadas, para que possam ser acessadas rapidamente. 
Memória principal (RAM): A memória principal é usada para armazenar as 
informações que o computador está utilizando atualmente. É mais lenta que o 
cache, mas é mais rápida que o próximo tipo de memória. 
Memória secundária (disco rígido, por exemplo): A memória secundária é usada 
para armazenar informações permanentes, como programas e arquivos. É mais 
lenta do que a memória principal, mas tem muito mais espaço para 
armazenamento. 
A hierarquia de memória é importante porque permite que o computador acesse 
informações mais rapidamente e de forma mais eficiente. Por exemplo, se uma 
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informação é armazenada no cache, ela pode ser acessada muito mais 
rapidamente do que se estivesse armazenada na memória principal ou na 
memória secundária.
O ideal é que houvesse apenas uma memória no computador, porém ela precisava 
atingir os seguintes requisitos, tempo de acesso curto (Ler os dados rapidamente), 
grande capacidade de armazenamento e que tivesse a propriedade de ter um 
armazenamento permanente (não volátil e que tivesse baixo custo). 
Só que ainda não temos essa memória, o que usamos hoje são tipos de memórias 
que são empregados para objetivos diferentes. Então podemos classifica-los na 
hierarquia de memória. No topo dessa pirâmide são memórias que possuem um 
custo alto, com muita velocidade, porém a capacidade de armazenamento é baixa. 
As que estão na base possuem um custo baixo mas também uma velocidade baixa, 
porém tem alta capacidade de armazenamento, ou seja, são baratas porém lentas. 
Os Registradores que estão no topo da hierarquia, que são memórias empregadas 
dentro do processador, logo após, memória cache, que também trabalha junto ao 
processador para acelerar o armazenamento de instruções de máquina, depois vem 
a memória principal, o tipo de memória mais usada é a RAM e depois tem a 
memória secundária, com os dispositivos de armazenamento como os discos 
rígidos, pendrives e outros.
Registradores
Registradores são elementos da arquitetura de um processador que armazenam 
dados temporários e instruções que estão sendo processadas no momento. Eles 
são os locais de armazenamento mais rápidos e próximos da unidade de 
processamento do computador.
Os registradores são um tipo de memória interna do processador e são usados 
para armazenar informações temporárias que o processador precisa acessar 
rapidamente. Os registradores são acessados em ciclos de clock, que são os 
pulsos elétricos que controlam a operação do processador. Eles podem ser 
utilizados para armazenar operadores aritméticos, valores de memória, ponteiros 
para outras áreas de memória e outros tipos de dados.
Os registradores são muito importantes para o desempenho do computador, pois 
sua alta velocidade de acesso permite que o processador realize operações de 
forma muito mais rápida do que se esses dados estivessem armazenados em 
outros tipos de memória, como a memória principal ou a memória secundária.
Os registradores são divididos em diferentes tipos, dependendo de sua função e 
finalidade. Por exemplo, alguns registradores são usados para armazenar o 
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endereço de memória onde os dados estão armazenados, enquanto outros são 
usados para armazenar os resultados das operações aritméticas.O número e o 
tamanho dos registradores podem variar de acordo com a arquitetura do 
processador e o seu projeto.
Sobre os tipos de registradores
Os registradores são divididos em diferentes tipos, dependendo de sua função e 
finalidade. Aqui estão alguns exemplos de tipos comuns de registradores:
Registradores de propósito geral: São usados para armazenar dados 
temporários e podem ser usados para uma variedade de tarefas, como 
armazenar valores, realizar cálculos ou manter ponteiros para outras áreas de 
memória.
Registradores de endereço: Armazenam o endereço de memória onde os 
dados estão armazenados ou onde as operações serão realizadas.
Registradores de dados: Armazenam os dados que serão processados pelo 
processador.
Registradores de status: Armazenam informações sobre o estado atual do 
processador, como se houve um erro durante uma operação.
Registradores de ponto flutuante: São usados para realizar operações 
matemáticas em números de ponto flutuante, que são números com casas 
decimais ou frações.
Registradores de controle: Controlam o funcionamento do processador e são 
usados para gerenciar a execução de operações.
O número e o tamanho dos registradores podem variar de acordo com a 
arquitetura do processador e o seu projeto. Alguns processadores têm mais 
registradores do que outros, o que pode afetar o desempenho do processador. 
Por exemplo, um processador com mais registradores pode executar mais 
operações em paralelo, o que pode levar a um desempenho mais rápido do 
sistema.
São memórias com as características do topo da pirâmide, localizadas dentro do 
processador. Existem:
Registradores de dados: Armazenar os dados que serão processados pelas 
unidades de cálculo, separados em unidades para nº inteiros e nº de pontos 
flutuantes.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 13
Registradores de Dados de Memória (RDM): Para transferêmcias externas de 
dados.
Registradores de Endereços de Memória (REM): Para transferências externas 
de endereço de memória.
Contador de Instrução (CI): Para buscar a próxima instrução.
Registrador de Instrução (RI): Para armazenar a instrução.
Segmentos: Para armazenar o endereço de segmentos [apontam para 
determinados segmentos (programa, dados, pilhas, etc)].
Flags: Podem ser usadas para indicar o resultado de certas instruções.
ℹ Os registradores do processador e da memória são diferentes. 
 
Os registradores do processador são circuitos eletrônicos integrados na 
própria CPU e são usados para armazenar temporariamente dados e 
instruções enquanto o processador está realizando operações. Já os 
registradores da memória são dispositivos que armazenam informações 
permanentemente e são acessados por meio de endereços específicos. 
Ambos os tipos de registradores são essenciais para o funcionamento do 
sistema de computação. 
 
- RI (Registrador de Instrução) do processador é diferente do RI 
(Registrador de Instrução) da memória. Eles têm funções diferentes e 
estão localizados em partes diferentes do computador. O RI do 
processador armazena a instrução atual que está sendo executada pelo 
processador, enquanto o RI da memória armazena a instrução que está 
sendo buscada na memória para ser executada. 
 
- CI do processador é responsável por armazenar o endereço da 
próxima instrução a ser buscada na memória, enquanto o CI da memória 
é utilizado para indicar o endereço da próxima instrução a ser lida ou 
escrita na memória. São registradores diferentes e com funções 
diferentes no funcionamento do computador.
Memória Cache
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 14
Ela é uma memória de pequena capacidade, que fica entre a MP e o processador. 
Ela armazena certa quantidade dos dados que estão sendo utilizados no momento, 
e que são transferisdos para o processador em alta velocidade.
Há uma grande diferença no tempo entre a transferência da MP para processador e 
este usar os dados.
O processo gasta 2 nanosegundos para somar e espera 100 nanoseg para receber 
novos dados.
Principio da Localidade
O Princípio da Localidade é um conceito importante em ciência da computação e 
refere-se à observação de que programas tendem a acessar dados que estão 
próximos uns dos outros em vez de dados aleatórios em locais distantes.
Existem dois tipos principais de Princípios de Localidade:
Localidade Espacial: Refere-se à ideia de que um programa tende a acessar 
dados próximos aos que foram acessados recentemente. Isso significa que, se 
um programa acessou um determinado endereço de memória, é provável que 
ele acesse endereços próximos a ele em seguida.
Localidade Temporal: Refere-se à ideia de que um programa tende a acessar os 
mesmos dados repetidamente em um curto espaço de tempo. Isso significa que, 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 15
se um programa acessou um determinado endereço de memória, é provável que 
ele o acesse novamente em breve.
O princípio da localidade é importante porque a maioria dos sistemas de 
computador usa cache, que é uma área de armazenamento de acesso rápido 
que mantém cópias dos dados mais frequentemente usados. Se um programa 
está seguindo o princípio da localidade, ele é mais provável de acessar dados 
que já estão armazenados em cache, o que acelera a execução do programa. 
Por outro lado, se um programa estiver acessando dados aleatórios em locais 
distantes, o cache não será tão eficaz e a execução do programa pode ser mais 
lenta.
Sobre o texto da estácio
O texto que você forneceu é um pouco confuso, porque parece combinar 
conceitos diferentes. No entanto, tentarei explicar cada um deles 
separadamente:
Princípio da localidade: O princípio da localidade é um conceito importante em 
ciência da computação que se refere à observação de que programas tendem a 
acessar dados que estão próximos uns dos outros em vez de dados aleatórios 
em locais distantes. Isso é importante porque a maioria dos sistemas de 
computador usa cache, que é uma área de armazenamento de acesso rápido 
que mantém cópias dos 
dados mais frequentemente usados. Se um programa está seguindo o princípio 
da localidade, ele é mais provável de acessar dados que já estão armazenados 
em cache, o que acelera a execução do programa.
Sequência de instruções: As instruções em um programa são executadas em 
sequência, uma após a outra, a menos que haja uma instrução de desvio (como 
um "if" ou um "goto") que faça o programa pular para uma instrução diferente. A 
ideia básica é que o programa segue uma sequência lógica de passos que leva 
a um resultado desejado.
Desvio de sequência: Em alguns casos, um programa precisa desviar da 
sequência lógica de instruções para lidar com situações específicas. Isso pode 
ser feito usando instruções de desvio, como "if" ou "goto", que permitem ao 
programa pular para uma instrução diferente. Esses desvios podem ser usados 
para tratar condições especiais ou para criar fluxos de controle mais complexos 
no programa.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 16
Em resumo, o princípio da localidade é um conceito importante em ciência da 
computação que se refere à maneira como os programas acessam dados, 
enquanto a sequência de instruções se refere à ordem em que as instruções são 
executadas em um programa, com desvios ocasionais para lidar com condições 
especiais.
É um conceito de programação que organiza as instruções para serem executadas 
em sequência, com desvios ocasionais da sequência, porém retomando logo em 
seguida.
O Príncipio da Localidade é dividido em:
Localidade Espacial Localidade Temporal
Modo como as instruções são executadas na MP.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 17
O texto está relacionado à maneira 
como um processador interage com 
a memória de um computador. 
Quando um processador precisa ler 
ou gravar informações na memória, 
ele precisa saber qual endereço de 
memória deve acessar. O endereço 
de memória é simplesmente um 
númeroque identifica uma 
localização específica na memória.
O texto menciona que sempre que 
o processador realiza um acesso a 
um endereço de memória, é 
provável que o próximo acesso seja 
ao endereço contíguo seguinte. O 
termo "contíguo" significa que os 
endereços de memória estão 
adjacentes um ao outro. Em outras 
palavras, se o processador 
acessou o endereço de memória 
1000, é provável que o próximo 
acesso seja ao endereço 1001, que 
é o endereço contíguo seguinte.
Essa observação é importante 
porque, se o próximo acesso for ao 
endereço contíguo seguinte, o 
processador pode aproveitar isso e 
começar a pré-carregar as 
informações da memória antes que 
sejam realmente necessárias. Isso 
pode melhorar significativamente o 
desempenho do sistema, pois 
reduz o tempo de espera enquanto 
o processador aguarda a 
recuperação das informações da 
memória.
O texto está se referindo a outro 
tipo de localidade, a localidade 
temporal. Enquanto a localidade 
espacial (que foi mencionada no 
texto anterior) se refere à tendência 
do processador de acessar 
endereços contíguos de memória, a 
localidade temporal se refere à 
tendência do processador de 
acessar o mesmo endereço de 
memória várias vezes em um curto 
período de tempo.
Por exemplo, suponha que o 
processador precise ler uma 
variável que está armazenada na 
memória. Ele faz um acesso à 
memória para ler o valor da 
variável. Em seguida, algumas 
instruções depois, ele precisa ler o 
valor da mesma variável 
novamente. É provável que o 
processador acesse novamente o 
mesmo endereço de memória para 
ler o valor da variável em vez de 
acessar um endereço diferente.
Essa tendência é conhecida como 
localidade temporal porque o 
processador está acessando o 
mesmo endereço de memória 
várias vezes em um curto período 
de tempo. A localidade temporal é 
importante porque, se o 
processador acessar o mesmo 
endereço de memória várias vezes, 
as informações podem ser 
mantidas em um cache de memória 
de acesso rápido, o que reduz o 
tempo de espera necessário para 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 18
Em resumo, o texto está explicando 
que o processador geralmente 
acessa endereços de memória 
contíguos, o que pode ser 
aproveitado para melhorar o 
desempenho do sistema.
Sempre que o processador realiza um 
acesso a um endereço de memória, é 
provável que o próximo acesso seja ao 
endereço contíguo seguinte.
acessar novamente as 
informações. Isso também pode 
melhorar significativamente o 
desempenho do sistema.
Em resumo, o texto está explicando 
que o processador tende a acessar 
o mesmo endereço de memória 
várias vezes em um curto período 
de tempo, o que é conhecido como 
localidade temporal. Essa 
tendência pode ser aproveitada 
para melhorar o desempenho do 
sistema, mantendo as informações 
em um cache de memória de 
acesso rápido.
Sempre que o processaor realiza um 
acesso a um endereço de memória, é 
provável, em curto tempo, ele tem 
acesse novamente o mesmo endereço.
Explicação dos tipos de localidade
Explicação das duas de forma Simples
Localidade Espacial 
se refere à tendência de que, quando o processador acessa um endereço de 
memória, ele também acessará endereços de memória próximos. Isso ocorre 
porque as informações geralmente são armazenadas em blocos contíguos de 
memória. 
Portanto, se o processador precisa acessar um endereço específico, é provável 
que ele também precise acessar os endereços próximos a esse endereço em 
um curto período de tempo.
Localidade Temporal 
se refere à tendência de que, quando o processador acessa um endereço de 
memória, ele também acessará o mesmo endereço novamente em um curto 
período de tempo. Isso ocorre porque as informações são frequentemente 
reutilizadas em um programa. Portanto, se o processador precisa acessar um 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 19
endereço específico, é provável que ele precise acessar o mesmo endereço 
novamente em breve.
Em resumo 
Localidade Espacial se refere a acessar endereços de memória próximos e 
Localidade Temporal se refere a acessar o mesmo endereço de memória 
novamente em um curto período de tempo. Ambas as localidades são 
importantes porque permitem que o processador acesse as informações mais 
rapidamente, aproveitando a memória cache, que é um espaço de 
armazenamento mais rápido e menor, localizado próximo ao processador.
Explicação tipos de principio da localidade
Existem dois tipos de princípios da localidade: a localidade espacial e a 
localidade temporal.
A localidade espacial é a tendência de que, quando um processador acessa um 
endereço de memória, ele provavelmente também acessará endereços de 
memória próximos a esse endereço em um curto período de tempo. Isso ocorre 
porque as informações geralmente são armazenadas em blocos contíguos de 
memória. A localidade espacial é explorada pela arquitetura de cache, que 
armazena em cache blocos de memória próximos, permitindo que o 
processador acesse rapidamente as informações sem precisar acessar a 
memória principal.
A localidade temporal é a tendência de que, quando um processador acessa um 
endereço de memória, é provável que ele precise acessar o mesmo endereço 
novamente em um curto período de tempo. Isso ocorre porque as informações 
são frequentemente reutilizadas em um programa. A localidade temporal é 
explorada pela arquitetura de cache, que armazena em cache as informações 
recentemente acessadas, 
permitindo que o processador acesse rapidamente as informações sem precisar 
acessar a memória principal novamente.
Ambas as localidades são importantes porque permitem que o processador 
acesse as informações mais rapidamente, reduzindo o tempo de espera para 
acessar a memória principal. Além disso, a arquitetura de cache é uma maneira 
eficiente de explorar essas localidades 
para melhorar o desempenho do sistema.
Devido ao príncipio da localidade (espacial), é possível incluir uma memória de 
pequena capacidade chamada de memória cache,entre a MP e o processador.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 20
A figura a seguir ilustra novamente a comparação de velocidades que existem entre 
o processador (que armazena uma cópia dos dados sendo imediatamente usados), 
este irá esperar 2 nanosegundos pelos dados, ao invés de 100 nanosegundos.
O texto fala sobre a utilização de uma memória intermediária de alta velocidade, 
conhecida como cache, entre o processador e a memória principal (MP). Quando o 
processador precisa acessar dados da MP, se houver uma cópia desses dados 
armazenados no cache, o acesso será muito mais rápido, levando apenas 2 
nanosegundos, em vez dos 100 nanosegundos que levaria se o processador tivesse 
que acessar diretamente a MP. O uso do cache como intermediário permite que o 
processador acesse os dados mais rapidamente, melhorando significativamente o 
desempenho do sistema.
[Explicação mais detalhada] O texto se refere à utilização da memória cache como 
intermediária entre o processador e a memória principal (MP). A memória cache é 
uma memória de alta velocidade que armazena uma cópia dos dados mais 
frequentemente usados pelo processador. Quando o processador precisa acessar 
dados, ele primeiro verifica se os dados estão armazenados no cache. Se os dados 
estiverem presentes no cache, o processador pode acessá-los diretamente da 
cache em vez de esperar que a MP entregue os dados. Isso é possível porque a 
cache é muito mais rápida do que a MP.
A figura mencionada no texto provavelmente mostra um gráfico comparando a 
velocidade do processador e a velocidade da MP, bem como a velocidade da cache. 
A figura pode mostrar que a velocidade do processador é muito mais rápida do que 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 21
a velocidade da MP, mas a velocidade da cache é mais próxima da velocidade do 
processador.
Quando a cache é utilizada como intermediária, o processador espera apenas 2 
nanosegundos pelos dados, em vezde esperar 100 nanosegundos para acessar 
diretamente a MP. O tempo de espera é significativamente reduzido, pois a cache é 
muito mais rápida do que a MP. Portanto, a utilização da cache como intermediária 
melhora significativamente o desempenho do sistema, permitindo que o 
processador acesse os dados mais rapidamente.
Memória Principal (MP ou RAM)
A Memória principal (MP) é a memória básica, na qual o programa que será 
executado e seus dados são armazenados, para que o processador busque cada 
instrução ao longo do tempo de processamento. 
Memórias muito antigas usavam o método do acesso sequêncial, em que o 
endereço de cada acesso era sempre relativo ao endereço inicial. 
ex. Sistema VHS e das Fitas Magnéticas.
Explicação MP (RAM)
Resumo
A memória RAM é como uma mesa de trabalho temporária para o computador, 
onde ele coloca as coisas que está usando no momento, como programas e 
arquivos. Quando o computador precisa de algo, ele olha na mesa de trabalho 
(RAM) para encontrar o que precisa. Quanto mais espaço na mesa de trabalho 
(mais RAM), mais coisas o computador pode colocar nela, e mais rápido ele 
pode encontrar o que precisa. A velocidade da RAM é importante porque quanto 
mais rápido o computador pode encontrar as coisas na mesa de trabalho, mais 
rápido ele pode trabalhar. É importante lembrar que, assim como uma mesa de 
trabalho temporária, a memória RAM não armazena as informações 
permanentemente e tudo que estiver nela será apagado quando o computador é 
desligado.
Mais Aprofundado
A memória RAM (Random Access Memory) é um tipo de memória volátil 
utilizada pelos computadores para armazenar temporariamente dados e 
programas que estão em uso. A RAM é diferente da memória de 
armazenamento, como o disco rígido ou o SSD, que é usada para armazenar 
dados permanentemente.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 22
A memória RAM é uma memória de acesso aleatório, o que significa que pode 
acessar qualquer dado armazenado nela diretamente, independentemente da 
localização física dos dados na memória. Isso é diferente da memória 
sequencial, como as fitas magnéticas, que exigem que os dados sejam lidos 
sequencialmente.
A RAM é dividida em células de memória, cada uma contendo um bit (1 ou 0). 
Cada célula de memória é identificada por um endereço único que permite ao 
processador acessar rapidamente os dados armazenados nela.
A capacidade da memória RAM é medida em gigabytes (GB) e determina a 
quantidade de dados que o computador pode armazenar temporariamente. 
Quanto mais RAM um computador tiver, mais rápido ele será capaz de executar 
programas e realizar tarefas complexas, pois pode armazenar mais dados em 
sua memória RAM, reduzindo a necessidade de acessar o disco rígido ou outro 
armazenamento de dados mais lento.
A velocidade da RAM é medida em MHz (megahertz) ou GHz (gigahertz) e 
determina a rapidez com que o processador pode acessar os dados 
armazenados na RAM. A velocidade da RAM é importante para o desempenho 
do sistema, especialmente em tarefas que exigem o uso intensivo de memória, 
como edição de vídeo, jogos ou outras atividades que exigem muito 
processamento.
É importante notar que a memória RAM é volátil, ou seja, os dados 
armazenados nela são perdidos quando o computador é desligado. Por esse 
motivo, a RAM é usada apenas para armazenar dados temporários e é 
esvaziada toda vez que o computador é desligado ou reiniciado.
A Memória Principal (RAM) permite a realização de duas operações:
Op. de Escrita (Armazenar)
O dado anteriormente 
armazenado é apagado.
Op. de Leitura (Recuperar)
Normalmente se recupera uma cópia do 
lado.
A memória é organizada como um conunto de N partes iguais, com cada parte 
possuindo um conteúdo fixo de M bits. O valor de M depende do tipo de memória. 
Usualmente é 8 bits (1 Byte) nas memórias RAM, mas existem valores maiores para 
outras memórias.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 23
Cada parte ou no caso célula* na MP é identificada por um número, chamado 
endereço. Todos os N endereços têm a mesma largura de endereço, de E. 
ex. Para o endereço 1011101, a largura de endereço E será 7 bits…
Explicação do exemplo
EX.1) Digamos que tenhamos uma memória e um endereço específico, 
representado por 1011101. A largura de endereço E será igual a 7 bits, porque 
há 7 dígitos no endereço (cada dígito pode ser representado por um bit).
Para determinar a quantidade de endereços (partes endereçáveis) que essa 
memória pode ter, podemos usar a fórmula:
Onde:
E = é a largura de cada endereço (7 bits);
N = é a quantidade de endereços que a memória pode ter.
Substituindo o valor de E na fórmula, temos:
Isso significa que essa memória pode ter 128 endereços diferentes (partes 
endereçáveis). Cada um desses endereços representa um local onde a 
memória pode armazenar informações.
N = 2E
N = 27
N = 128
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 24
EX.2) Nesse exemplo, a largura de endereços é igual a 6 bits. Isso significa que 
cada endereço pode ser representado por uma sequência de 6 dígitos binários 
(0s e 1s).
Para descobrir a quantidade de endereços que a memória pode ter, podemos 
usar a fórmula:
Onde:
E = é a largura de cada endereço (6 bits);
N = é a quantidade de endereços que a memória pode ter.
Substituindo o valor de E na fórmula, temos:
Isso significa que essa memória pode ter 64 endereços diferentes (partes 
endereçáveis). Cada um desses endereços representa um local onde a 
memória pode armazenar informações.
ℹ *Na memória principal é chamada de Célula, porém nas memórias RAM é 
chamada de Palavra, já nas Memórias Cache são chamadas de Linha, e 
nos HD’s são chamados de Setor.
⚠ VOLTAR AQUI PARA ENTENDER ESSA CONTA
Esta figura esquematiza simplificadamente os termos apresentados anteriormente:
N = 2E
N = 26
N = 64
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 25
As memórias eletrônicas que empregam o acesso aleatório podem ser fabricadas 
para permitir 2 aplicações:
Para Leitura e Escrita - Read/Write (R/W) 
Somente para Leitura - Read Only Memory (ROM)
Não é muito usado (R/W), é mais comum usar apenas RAM para representar 
memórias voláteis para leitura e escrita e ROM para representar memórias não 
voláteis somente para leitura.
⚠ A memória ROM (Read-Only Memory ou Memória de Somente Leitura) é 
um tipo de memória não-volátil que é utilizada para armazenar dados 
que não devem ser modificados ou perdidos, como as informações do 
BIOS (Basic Input/Output System) de um computador.
A memória ROM é fabricada com a informação já gravada em seu 
circuito, o que significa que não pode ser modificada após a fabricação. 
Essa característica a torna muito importante para o funcionamento de um 
sistema, já que o conteúdo da ROM não será perdido mesmo que haja 
um desligamento inesperado do computador.
Organização básica de uma memória.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 26
As memórias RAM são constituidas de 2 tipo:
SRAM (Static Random Access 
Memory)
A SRAM (Static Random Access 
Memory) é um tipo de memória de 
acesso aleatório, que é usada em 
computadores e outros dispositivos 
eletrônicos para armazenar dados 
temporariamente.
Ao contrário da DRAM (Dynamic 
Random Access Memory), que 
requer atualizações constantes 
para manter os dados 
armazenados, a SRAM é capaz de 
manter os dados sem atualizações 
contínuas. Isso ocorre porque a 
SRAM armazena dados em flip-
flops, que são circuitos eletrônicos 
que podem manter um valor 
estável, enquanto a DRAM usa 
capacitores que precisam ser 
recarregados periodicamente.
Embora a SRAM seja mais rápida e 
mais confiável que a DRAM, ela é 
mais cara e consome mais energia. 
Por essa razão, a SRAM é 
geralmente usada em aplicações 
que exigem alta velocidade e 
confiabilidade, como cache de 
processador, registradores e outros 
elementos críticos em sistemas 
eletrônicos.
Explicação Aprofundada
DRAM (Dynamic Random AccessMemory)
A DRAM (Dynamic Random Access 
Memory) é um tipo de memória de 
acesso aleatório, que é usada em 
computadores e outros dispositivos 
eletrônicos para armazenar dados 
temporariamente.
Ao contrário da SRAM (Static 
Random Access Memory), que é 
capaz de manter os dados sem 
atualizações contínuas, a DRAM 
requer atualizações periódicas para 
manter os dados armazenados. 
Isso ocorre porque a DRAM 
armazena dados em capacitores 
que perdem a carga elétrica com o 
tempo, e, portanto, precisam ser 
recarregados periodicamente para 
manter os dados armazenados.
A DRAM é construída usando 
transistores e capacitores em uma 
matriz organizada de linhas e 
colunas, chamada de célula de 
memória. Cada célula de memória 
armazena um único bit de dados, 
que é lido e gravado acessando a 
linha e a coluna correspondentes à 
célula de memória.
A DRAM é menos cara e consome 
menos energia do que a SRAM, 
mas é mais lenta e menos 
confiável. Isso ocorre porque a 
DRAM requer ciclos de atualização 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 27
A SRAM é construída usando 
transistores em configuração de 
flip-flop, que consiste em dois 
transistores interligados em um 
circuito que pode armazenar um bit 
de dados. Existem diferentes tipos 
de flip-flops, mas o mais comum 
usado em SRAM é o flip-flop RS. 
Um flip-flop RS é composto por 
dois transistores, um NOR e um 
NAND, que são interconectados 
para armazenar um único bit de 
dados.
A SRAM é mais rápida que a 
DRAM porque não requer ciclos de 
atualização para manter os dados 
armazenados, já que a SRAM é 
baseada em flip-flops que podem 
manter o estado estável por tempo 
indeterminado. Além disso, a 
SRAM não precisa ser refrescada 
para manter os dados 
armazenados, o que é uma grande 
vantagem em sistemas que exigem 
altas taxas de transferência de 
dados, como CPUs.
No entanto, a SRAM é mais cara e 
consome mais energia do que a 
DRAM. Isso ocorre porque a SRAM 
usa mais transistores para construir 
o circuito de flip-flop, e cada flip-flop 
em uma SRAM precisa de uma 
fonte de alimentação separada. 
Além disso, a SRAM tende a ser 
menor em capacidade do que a 
DRAM, o que pode limitar sua 
capacidade de armazenamento.
periódicos para manter os dados 
armazenados, o que pode atrasar o 
tempo de acesso aos dados. Além 
disso, a DRAM é mais suscetível a 
erros devido à perda gradual de 
carga elétrica nos capacitores, o 
que pode levar à corrupção de 
dados se não forem tomadas 
precauções adequadas.
A DRAM é amplamente usada em 
sistemas eletrônicos que exigem 
grandes quantidades de memória, 
como computadores e dispositivos 
móveis. A capacidade de 
armazenamento da DRAM é 
geralmente maior do que a da 
SRAM, o que a torna ideal para 
aplicações que exigem grandes 
quantidades de memória, como o 
armazenamento temporário de 
arquivos e a execução de 
programas de software.
Cada bit é constituído por 
1 capacitor e 1 transístor 
isso é sobre a DRAM, pode 
me 
explicar?
Sim, exatamente! Cada célula de 
memória na DRAM é constituída 
por um capacitor e um transistor. O 
capacitor armazena a carga elétrica 
que representa um bit de 
informação, enquanto o transistor é 
usado para acessar a célula de 
memória para leitura ou escrita.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 28
A SRAM é comumente usada em 
sistemas de cache de CPU, 
registradores e outros elementos 
críticos de processamento de 
dados, onde a velocidade e a 
confiabilidade são essenciais. 
Embora a SRAM não seja tão 
comum quanto a DRAM, ela 
desempenha um papel importante 
em muitos sistemas eletrônicos e é 
um componente-chave em muitos 
processadores modernos.
Cada bit é constituído de 5 
a 7 transístores sobre a 
SRAM, pode me explicar?
Na SRAM (Static Random Access 
Memory), cada célula de memória é 
construída usando 4 ou 6 
transistores, e não 5 a 7 como você 
mencionou. Esses transistores são 
organizados em um circuito que é 
chamado de "latch" ou "flip-flop", 
que armazena um bit de 
informação.
O circuito "latch" é composto por 
dois pares de transistores: um par 
de transistores de acesso 
(chamados de "transistores de 
porta" ou "pass gates") e um par de 
transistores de armazenamento 
(chamados de "transistores de 
carga" ou "load transistors"). Os 
transistores de acesso são 
responsáveis por permitir que o 
sinal de entrada seja gravado no 
circuito e que o sinal armazenado 
seja lido, enquanto os transistores 
Quando a célula de memória é 
ativada, o transistor permite que a 
carga armazenada no capacitor 
seja lida ou escrita. Para ler um bit 
de informação, a carga elétrica 
armazenada no capacitor é lida 
através do transistor e interpretada 
como um 1 ou um 0, dependendo 
se há carga elétrica suficiente para 
representar um bit 1 ou não.
Para gravar um bit de informação, a 
carga elétrica é armazenada no 
capacitor através de um processo 
de carga elétrica. Quando a célula 
de memória é desativada, a carga 
elétrica armazenada no capacitor 
começa a vazar e, portanto, precisa 
ser periodicamente atualizada 
através do processo de "refresh" 
para evitar a perda de dados.
Cada célula de memória na DRAM 
é pequena e simples, permitindo 
que muitas células sejam 
organizadas em uma matriz de 
linhas e colunas, formando a 
grande capacidade de 
armazenamento de dados que a 
DRAM oferece.
Cada bit é constituído por um 
capacitor e 1 transistor;
O capacitor serve para representar 
o valor de bit e o transistor para ser 
usado nas leituras/escritas;
Como o capacitor se descarrega, é 
preciso recarregar periódicamente; 
(Sinal de Refresh - Gasta Tempo)
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 29
de carga são responsáveis por 
manter a carga elétrica 
armazenada 
no circuito.
O circuito "latch" na SRAM é 
construído de forma a ser auto-
sustentável e manter o bit de 
informação armazenado sem a 
necessidade de atualizações 
periódicas, o que significa que a 
SRAM é mais rápida e confiável do 
que a DRAM.
No entanto, como cada célula de 
memória na SRAM é composta por 
mais transistores do que na DRAM, 
ela é mais cara e consome mais 
energia para ser construída. Por 
essa razão, a SRAM é usada em 
dispositivos eletrônicos que exigem 
alta velocidade de acesso à 
memória, mas não precisam de 
grande capacidade de 
armazenamento, como 
processadores, caches e 
registradores.
Cada bit é constiruido de 5 a 7 
transistores;
Não requer recarregamento, sendo 
por isso, mais rápidas, porém 
ocupam mais espaço e são mais 
caras;
Usadas como memória cache.
Usadas como MP.
Mais sobre DRAM
Simplificado
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 30
A DRAM (Dynamic Random Access Memory) é um tipo de memória usada em 
computadores e outros dispositivos eletrônicos para armazenar dados 
temporariamente. Ela armazena os dados em pequenos capacitores, que 
precisam ser recarregados periodicamente para manter os dados armazenados. 
Essa recarga periódica é chamada de "refresh".
A DRAM é construída usando transistores e capacitores em uma matriz 
organizada de linhas e colunas, chamada de célula de memória. Cada célula de 
memória armazena um único bit de dados, que é lido e gravado acessando a 
linha e a coluna correspondentes à célula de memória.
A DRAM é mais barata e consome menos energia do que a SRAM, mas é mais 
lenta e menos confiável. Ela é amplamente usada em sistemas eletrônicos que 
exigem grandes quantidades de memória, como computadores e dispositivos 
móveis.
Aprofundado
A DRAM é composta por uma grande matriz de células de memória, onde cada 
célula é composta por um capacitor e um transistor. O capacitor armazena um 
bit de informação, que é mantido como uma carga elétrica em seu capacitor. O 
transistor é usado para acessar cada célula de memória individualmente, 
permitindo que a carga elétrica armazenada no capacitor seja lida ou escrita.
As células de memória na DRAM são organizadas em linhas e colunas, 
formando uma grade ou matriz. Cada célula de memóriana grade é identificada 
por um par de endereços, um endereço de linha e um endereço de coluna, que 
são usados para selecionar a célula de memória desejada.
Para ler os dados armazenados na DRAM, um controlador de memória ativa 
uma linha específica da matriz de células de memória e, em seguida, lê os 
dados armazenados na coluna correspondente. Para escrever dados na DRAM, 
o controlador de memória ativa a linha desejada e carrega os dados na coluna 
correspondente.
A DRAM é capaz de armazenar grandes quantidades de dados em um espaço 
relativamente pequeno, tornando-a ideal para uso em computadores e 
dispositivos eletrônicos. No entanto, a DRAM requer atualizações periódicas 
para manter os dados armazenados, o que pode afetar o desempenho em 
aplicações de alta velocidade. O processo de atualização periódica é conhecido 
como "refresh", e envolve a leitura e reescrita de todos os dados armazenados 
na DRAM várias vezes por segundo.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 31
A DRAM é mais barata e consome menos energia do que a SRAM, tornando-a 
uma opção atraente para aplicações que exigem grandes quantidades de 
memória, como computadores pessoais, servidores, dispositivos móveis e 
outros sistemas eletrônicos. No entanto, a DRAM é mais lenta e menos 
confiável do que a SRAM, o que pode afetar o desempenho em aplicações que 
exigem acesso rápido e confiável à memória.
As memórias dinâmicas (DRAM) podem ser de 2 tipos:
Memórias Dinâmicas 
Assíncronas
Resumo
As Memórias Dinâmicas 
Assíncronas são um tipo de 
memória que não trabalham 
sincronizadas com o processador e 
são usadas em computadores 
porque são baratas e armazenam 
muitos dados. Existem diferentes 
tipos de Memórias Dinâmicas 
Assíncronas, como a DRAM, FPM, 
EDO e BEDO. Cada uma delas tem 
suas próprias melhorias para tornar 
a memória mais rápida e eficiente. 
Em geral, essas memórias são um 
pouco mais lentas do que outros 
tipos de memória, mas são 
amplamente usadas porque são 
baratas e podem armazenar muitos 
dados.
Aprofundado
Memórias Dinâmicas Assíncronas 
são um tipo de memória de acesso 
aleatório que não são 
sincronizadas com o processador, 
ou seja, a velocidade de acesso é 
determinada pelo tempo de acesso 
Memórias Dinâmicas Síncronas
Resumo
As Memórias Dinâmicas Síncronas 
são um tipo de memória que 
trabalha junto com o processador 
do computador. Elas se movem em 
um ritmo específico e coordenado 
com o processador, o que significa 
que o processador não precisa 
esperar pelos dados que estão 
sendo armazenados ou 
recuperados. Isso as torna mais 
rápidas e eficientes do que outros 
tipos de memória. Alguns exemplos 
comuns de Memórias Dinâmicas 
Síncronas são a SDRAM, DDR e 
DDR2.
Aprofundado
As Memórias Dinâmicas Síncronas 
são um tipo de memória de acesso 
aleatório que são sincronizadas 
com o processador. Isso significa 
que elas funcionam de acordo com 
um clock externo, que é 
sincronizado com o processador. 
Essas memórias são usadas em 
sistemas de computadores devido 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 32
à memória e não pelo clock do 
processador. Essas memórias são 
amplamente utilizadas em sistemas 
de computadores devido à sua alta 
densidade de armazenamento de 
dados e baixo custo.
Entre as Memórias Dinâmicas 
Assíncronas mais comuns estão a 
DRAM, FPM (Fast Page Mode), 
EDO (Extended Data Out DRAM) e 
BEDO (Burst Extended Data Out 
DRAM).
A DRAM é a memória mais comum 
nesse grupo e é amplamente usada 
em computadores pessoais e 
dispositivos móveis. Ela é 
composta por células de memória 
que armazenam um bit de 
informação cada, usando um 
capacitor e um transistor para 
armazenar a carga elétrica. A 
DRAM precisa ser atualizada 
periodicamente (refresh) para evitar 
a perda de dados, o que a torna 
mais lenta em comparação com 
outros tipos de memória.
A FPM é uma melhoria da DRAM, 
em que um bit pode ser acessado 
mais rapidamente se ele estiver 
localizado na mesma linha de 
memória de outro bit que foi 
recentemente acessado. Isso 
permite que os dados sejam 
transferidos mais rapidamente 
entre a memória e o processador.
A EDO é outra melhoria da DRAM, 
que permite que os dados sejam 
à sua alta velocidade e 
desempenho.
Entre as Memórias Dinâmicas 
Síncronas mais comuns estão a 
SDRAM (Synchronous DRAM), 
DDR (Double Data Rate) e DDR2 
(Double Data Rate 2).
A SDRAM é uma versão mais 
rápida da DRAM, que é 
sincronizada com o clock do 
processador. Ela é capaz de 
executar duas operações por ciclo 
de clock, o que significa que ela é 
duas vezes mais rápida do que a 
DRAM convencional.
O DDR é uma versão ainda mais 
rápida da SDRAM, que é capaz de 
transferir dados em duas vezes a 
velocidade da SDRAM 
convencional. Isso é possível 
porque o DDR transfere dados na 
subida e na descida do sinal do 
clock, o que significa que ele pode 
executar quatro operações por ciclo 
de clock.
O DDR2 é uma versão mais 
avançada do DDR, que é capaz de 
transferir dados em duas vezes a 
velocidade do DDR convencional. 
Ele usa uma tecnologia mais 
avançada que permite que o clock 
seja ajustado de acordo com a 
carga de trabalho do sistema, o que 
ajuda a economizar energia.
Em resumo, as Memórias 
Dinâmicas Síncronas são um tipo 
de memória de acesso aleatório 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 33
transferidos mais rapidamente para 
o processador do que na FPM. Ela 
é capaz de começar a transferir o 
próximo bloco de dados antes que 
o anterior tenha sido 
completamente transferido, o que 
reduz o tempo de espera.
O BEDO é uma versão ainda mais 
avançada da EDO, que permite que 
vários blocos de dados sejam 
transferidos de uma só vez, em vez 
de um bloco por vez. Essa 
característica ajuda a melhorar 
ainda mais o desempenho da 
memória.
Em resumo, as Memórias 
Dinâmicas Assíncronas são um tipo 
de memória de acesso aleatório 
que não são sincronizadas com o 
processador, e incluem a DRAM, 
FPM, EDO e BEDO. Essas 
memórias são amplamente 
utilizadas em sistemas de 
computadores devido à sua alta 
densidade de armazenamento de 
dados e baixo custo.
Não são sincronizadas com o 
processador. 
 ex. DRAM, FPM, EDO, BEDO.
que são sincronizadas com o 
processador e são usadas em 
sistemas de computadores 
devido à sua alta velocidade e 
desempenho. Elas incluem a 
SDRAM, DDR e DDR2, que são 
cada vez mais rápidas e eficientes 
em relação às versões anteriores.
Sincronizadas com o processador, 
evitam que o processador espere pelos 
dados. 
 ex. SDRAM (Synchronus DRAM), 
DDR (Double Rate Data) e DDR2.
Hoje em dia é comum o uso de memórias DDR-SRAM, pois mémórias SDRAM 
(Single Data Rate) só transferem dados na subida do sinal de clock, já as memórias 
DDR-SRAM tranferem dados na subida e na descida do clock, dobrando a taxa de 
transferência de dados (data rate).
Também existe a classificação quanto ao tipo de encapsulamento das 
memórias: (formato dos módulos)
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 34
As memórias também podem ser classificadas de acordo com o tipo de 
encapsulamento, ou seja, o formato dos módulos. Os formatos mais comuns 
são:
DIMM (Dual In-line Memory Module): é o formato mais comum de memória 
RAM para desktops e servidores. Os módulos DIMM têm contatos em ambos os 
lados do circuito impresso e são conectados ao slot de memória na placa-mãe. 
Há também variantes do DIMM, como o DDR DIMM e o DDR2 DIMM, que 
oferecem maior desempenho.
SODIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module): é um formato menor 
de memória RAM usado principalmente em laptops e outros dispositivos 
móveis. Os módulos SODIMM têm contatos em apenas um lado do circuito 
impresso e são menores do que os módulos DIMM.
MicroDIMM (Micro Dual In-line Memory Module): é um formato ainda menor 
de memória RAM, usado em dispositivos portáteis como tablets e smartphones. 
Os módulos MicroDIMM são ainda menores do que os módulos SODIMM e têm 
contatos em apenas um lado do circuito impresso.RIMM (Rambus In-line Memory Module): é um formato de memória RAM 
desenvolvido pela Rambus, Inc. e usado em sistemas de computadores mais 
antigos. Os módulos RIMM têm contatos em ambos os lados do circuito 
impresso e são conectados ao slot de memória usando um barramento 
proprietário de alta velocidade.
Em resumo, a classificação quanto ao tipo de encapsulamento das memórias 
refere-se ao formato dos módulos de memória. Os formatos mais comuns são 
DIMM, SODIMM, MicroDIMM e RIMM, que são usados em diferentes tipos de 
dispositivos eletrônicos, como desktops, laptops, tablets e smartphones.
SIMM (Single In Line 
Memory Module)
A SIMM (Single In-line 
Memory Module) é um formato 
mais antigo de módulo de 
memória RAM. A SIMM foi 
amplamente utilizada em 
computadores pessoais da 
década de 1980 até o início 
dos anos 2000, quando foi 
DIMM (Dual In Line Memory Module)
A DIMM (Dual In-line Memory Module) é 
um tipo de módulo de memória RAM 
usado em computadores pessoais e 
servidores. O nome "Dual In-line" refere-
se aos contatos de metal na borda do 
módulo que são inseridos em slots de 
memória na placa-mãe.
Ao contrário dos módulos SIMM, os 
módulos DIMM têm contatos em ambos 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 35
substituída pelos módulos 
DIMM.
O formato SIMM é 
caracterizado por ter contatos 
em apenas um dos lados do 
circuito impresso, ao contrário 
dos módulos DIMM, que têm 
contatos em ambos os lados. 
Isso significa que os módulos 
SIMM só podem ser 
instalados em um tipo 
específico de slot de memória 
na placa-mãe.
Os módulos SIMM também 
são limitados em termos de 
capacidade e velocidade em 
comparação com os módulos 
DIMM. Por exemplo, um 
módulo SIMM típico pode ter 
uma capacidade de 8 MB ou 
16 MB, enquanto um módulo 
DIMM pode ter capacidades 
muito maiores, de 1 GB ou 
mais. Além disso, os módulos 
SIMM operam em velocidades 
mais baixas do que os 
módulos DIMM, o que significa 
que oferecem um 
desempenho mais lento.
No entanto, apesar de suas 
limitações em termos de 
capacidade e desempenho, os 
módulos SIMM foram uma 
tecnologia revolucionária na 
época em que foram 
introduzidos. Eles tornaram 
possível a instalação de 
os lados do circuito impresso, o que 
permite que eles tenham uma densidade 
de memória muito maior. Isso significa 
que eles podem ter capacidades muito 
maiores do que os módulos SIMM, 
geralmente variando de 1 GB a 16 GB 
ou mais.
Os módulos DIMM também têm uma 
interface de dados mais ampla do que 
os módulos SIMM, o que significa que 
eles podem transferir mais dados por 
ciclo de clock. Isso os torna mais rápidos 
do que os módulos SIMM e os torna 
adequados para uso em sistemas que 
exigem um alto desempenho, como 
jogos de computador e aplicativos de 
edição de vídeo.
Os módulos DIMM são classificados de 
acordo com sua tecnologia de memória. 
Existem várias tecnologias de memória 
disponíveis, incluindo SDRAM, DDR, 
DDR2, DDR3 e DDR4. Cada tecnologia 
de memória é compatível apenas com 
determinados tipos de placa-mãe, 
portanto, é importante verificar a 
compatibilidade ao escolher um módulo 
de memória.
Em resumo, os módulos DIMM são uma 
tecnologia avançada de módulo de 
memória RAM que oferece uma 
densidade de memória maior e um 
desempenho mais rápido do que os 
módulos SIMM. Eles são amplamente 
utilizados em computadores pessoais e 
servidores modernos e estão disponíveis 
em várias tecnologias de memória para 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 36
grandes quantidades de 
memória RAM em um único 
módulo, o que simplificou a 
instalação e manutenção da 
memória em sistemas de 
computadores.
O contato elétrico de um lado é 
igual ao do outro.
Foi substituido pelo DIMM no 
começo dos anos 2000.
atender às necessidades de diferentes 
sistemas.
O contato dos dois lados são independentes. 
É o formato mais comum de memória RAM 
para desktops e servidores.
Memória Secundária (MS)
A memória secundária objetiva o armazenamento permanente aos programas de 
usuário e seus dados. 
A escolha dos diferentes tipo de tecnologias de memória a sere, usados em cada 
nível da hierarquia é feita com base em vários parâmetros de análise:
Tempo de Acesso - Tempo de Leitura
Ciclo de Memória (Apenas para memórias eletrônicas) - Indica o tempo entre 
duas operações sucessivas de leitura ou escrita
Capacidade
Volatilidade
Tecnologia de Fabricação* - Memória de Semicondutores, Memória de Meio 
Magnético, Memória de Meio óptico.
Temporariedade - Permanente, Transitório
Custo
Parâmetro de Análise de Memória
O trecho se refere à organização das memórias em hierarquia dentro de um 
sistema computacional, que geralmente é composta por diferentes tipos de 
memórias com diferentes velocidades, capacidades e custos.
A ideia é que a memória mais rápida e mais cara, chamada de memória cache, 
é usada para armazenar temporariamente as informações mais frequentemente 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 37
acessadas pelo processador. Já as memórias mais lentas e mais baratas, como 
a memória RAM e a memória de armazenamento em disco, são usadas para 
armazenar informações que não são tão frequentemente acessadas.
A frase indica que a escolha dos diferentes tipos de tecnologias de memória a 
serem usados em cada nível da hierarquia é feita com base em vários 
parâmetros de análise, como a velocidade, capacidade, custo, confiabilidade, 
durabilidade, consumo de energia, entre outros. Esses parâmetros ajudam a 
determinar qual tipo de tecnologia é mais adequado para cada nível da 
hierarquia de memória, a fim de otimizar o desempenho e reduzir os custos do 
sistema.
*Tecnologia da Fabricação
O trecho se refere a diferentes tecnologias de fabricação de memórias, que são 
as técnicas usadas para construir os dispositivos de armazenamento de dados 
em um sistema computacional. Aqui estão algumas informações adicionais 
sobre cada uma dessas tecnologias:
Memórias de semicondutores: são memórias que utilizam tecnologias 
baseadas em semicondutores, como transistores, capacitores e diodos, para 
armazenar informações digitalmente. As memórias de semicondutores incluem 
a memória RAM (Random Access Memory), a memória cache, a memória flash 
e a memória EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only 
Memory). Essas memórias são caracterizadas por sua velocidade de acesso 
rápido, baixo consumo de energia e capacidade limitada.
Memórias de meio magnético: são memórias que usam tecnologias baseadas 
em materiais magnéticos, como discos rígidos e fitas magnéticas, para 
armazenar informações. As memórias de meio magnético são caracterizadas 
por sua alta capacidade de armazenamento, baixo custo por unidade de 
armazenamento e baixa velocidade de acesso em comparação com as 
memórias de semicondutores.
Memórias de meio óptico: são memórias que usam tecnologias baseadas em 
materiais ópticos, como CD-ROMs, DVDs e discos Blu-ray, para armazenar 
informações. As memórias de meio óptico são caracterizadas por sua alta 
capacidade de armazenamento, baixo custo por unidade de armazenamento e 
velocidade de acesso limitada em comparação com as memórias de 
semicondutores.
Cada tecnologia de fabricação tem suas próprias características, vantagens e 
desvantagens, o que determina sua aplicação em diferentes tipos de 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 38
dispositivos de armazenamento de dados em um sistema computacional. Em 
geral, a tecnologia de memórias de semicondutores é mais adequada para 
dispositivos de armazenamento de dados que exigem alta velocidade e baixa 
latência, enquanto as tecnologias de meio magnético e óptico são mais 
adequadas para dispositivos de armazenamento de dados que exigem alta 
capacidade e baixo custo por unidade de armazenamento.
ℹ "Ciclo de Memória (Apenas para memórias eletrônicas)" se refere ao ciclo 
de operação que ocorre quando o processador acessa a memória 
principal, que geralmente é composta porcircuitos eletrônicos. 
No entanto, existem outros tipos de memória que não são eletrônicas, 
como a memória magnética utilizada em discos rígidos e fitas magnéticas, 
a memória óptica utilizada em CDs e DVDs, e a memória mecânica 
utilizada em dispositivos como relógios e contadores. Cada tipo de 
memória tem suas próprias características e ciclos de operação 
específicos.
A sequência de tranferência de dados realizada entre o processador e as memórias 
em um sistema computacional é hierarquica:
1. Irá verficar se o dado está localizado na cache 1
Parâmetros de análise das memórias
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 39
2. Caso não esteja, verificará se o dado está na cache L2 e L3 (se tiver)
3. Finalmente, irá buscar o dado na memória principal, no caso o dado não esteja 
localizado em nenhuma das memórias cache consultadas.
O mesmo raciocínio pode ser aplicado na operação de escrita, na qual o 
processador irá escrever sempre na cache mais próxima dele, mas o dado precisa 
estar atualizado na MP (RAM) para em seguida, ser armazenado na MS (HD ou 
SSD)
🎬 Memória (Resumão)
O Ideal seria ter apenas 1 tipo de memória no computador com alta capacidade de 
armazenamento, rápida e barata. Só que na prática, ainda não existe. Então a saída 
que foi encontrada foi usar diferentes tipos de memórias com diferentes 
características para os diferentes propósitos.
Se colocar os tipos de memórias em uma hierarquia, as do topo são mais caras, 
mais rápidas só que com menos capacidade. A Base da pirâmide mais barata, 
menos velocidade e maior capacidade.
Registradores, muito rápidos que ficam dentro do processador (RDM e REM), são 
uma porta de saída; eles fazem a ligação com os barramentos de dados e 
endereços. Existe o RI ele recebe/grava o dado temporáriamente, que será 
processado pelo processador como em uma operação de leitura. 
[Operação de Leitura - é quando o processador busca o dado da memória para ser 
Diferentes tamanhos de memórias.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 40
processado] 
[Operação de Gravação - É quando ele termina de processar o dado e o resultado 
é armazenado na memória]
Existe também outro tipo de registrador o CI, ele vai armazenar o endereço de 
memória da próxima instrução a ser executada, também tem outros registradores 
específicos como Flag.
Memória Cache, é colocada entre o processador e a MP(RAM), a M.Cache existe 
para acelerar o processo de pegar dados da MP(RAM) ela é mais rápida. Ela usa o 
Príncipio da Localidade, pode ser L. Espacial ou L. Temporal.
[L. Espacial - diz que toda vez determinado dado é acessado em um endereço de 
memória em uma célula é muito provável que o próximo endereço contenha 
intruções do mesmo programa que está em execução no momento] 
[L. Temporal - diz que uma vez que determinada célula foi acessada, existe uma 
probabilidade de que volte a acessar aquela célula num instante de tempo seguinte. 
Ela usa o príncipio da localidade para armazenar algumas informações que podem 
ser usadas de forma rotineira. Ela nem sempre vai acertar, a MP(RAM) passa 
algumas informações para a memória cache e se um rpograma utiliza uma dessas 
info., é um acerto (Cache Hit); se o dado não está na M. cache, aciona a MP(RAM) 
e transfere o dado para a M.RAM (Cache Miss).]
Memória Príncipal (RAM), memória de acessp aleatório, os dados não sçao 
armazenados em sequência como numa fita magnética, na M.RAM são alocados 
em células de memória RAM. Existe também um tipo de memória chamada ROM, 
ela não pode ser gravada, apenas se você usar meios para isso, antes ela era uma 
memória para somente leitura, seus dados são permanentes, geralmente vem de 
fabrica como o BIOS, mesmo com uma perda de energia os dados não são 
perdidos. A memória RAM é constituida de linhas e colunas, 
[Memória Linear (somente linha) é composta por células que armazenam dados. 
Para definir o nº de células de memória é só fazer a op. , ela é volátil.
Tecnologia de Fabricação, elas podem ser estáticas ou dinâmicas. 
Estáticas - SRAM, mais caras que as DRAM pq tem mais componentes eletrônicos 
 DRAM, mais baratas, porém precisam de alguns recursos adicionais para 
trabalhar corretamente.
As DRAM podem ser Síncronas ou Assíncronas:
Síncronas - Que trabalha em uma frequência de ação igual a frequência do 
processador. 
N = 2L
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 41
Assíncronicas - Ao contrário das síncronas, elas trabalham com a frequência 
diferente da do processador.
As memórias Síncronas e Dinâmicas, são as que são usadas atuamente os 
sistemas de computadores. 
ex. SDRAM, DDR, DDR2… 
Memória DDR trabalha no dobro da frequência de operação de uma memória 
SRAM.
Parametro de Comparação - Tempo de acesso (de leitura), ciclo de memória (mede 
o tempo decorrido entre duas operações sucessivas de leitura ou gravação), 
temporariedade, volatilidade, téc. de fabricação e o custo.
M.Cache (L1 - L2 - L3)
A L2 é ume memória com mais capacidade porém um pouco mais lenta que a L1, o 
processador vai sempre gravar na memória mais próxima, seja ela L1 ou MP(RAM)
Subsistema de Entrada e Saída (E/S)
Ele tem a função de conectar o mundo exterior (nosso mundo) ao mundo interior 
(processador-memória). Os dispositivos E/S também são chamados de periféricos.
As funções do subsistema são:
Receber e enviar informações para o meio exterior
*Converter as informações(de entrada ou saída) em uma forma inteligivel para a 
máquina (se estiver recebendo) ou para o operador estar enviando
*Explicação da função acima
Esse trecho se refere a uma das funções básicas da interface de entrada/saída 
de um sistema computacional. Quando um dispositivo é conectado a um 
computador, como por exemplo um mouse, um teclado ou uma impressora, a 
informação gerada por esse dispositivo pode não estar em um formato que a 
máquina ou o operador possa entender diretamente. É nesse momento que a 
interface de entrada/saída atua convertendo essas informações em um formato 
que possa ser processado pelo sistema ou compreendido pelo usuário.
Por exemplo, quando um usuário digita no teclado, a interface de entrada 
converte as teclas pressionadas em um formato que a máquina possa entender. 
Da mesma forma, quando um documento é impresso, a interface de saída 
converte as informações contidas no arquivo para um formato que a impressora 
possa entender e imprimir. Em resumo, a interface de entrada/saída é 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 42
responsável por permitir que o usuário interaja com o sistema computacional de 
forma eficiente e intuitiva.
Dispositivo e Interface
Todo disposittivo E/S tem 2 partes: O dispositivo própriamente dito e um 
componente chamado Interface. 
ex. Monitor de vídeo (dispositivo) e Placa de vídeo (Interface)
Interface (Controlador)
Essa afirmação se refere à função da interface ou controlador em um sistema 
computacional. O processador e a memória são componentes fundamentais do 
sistema que trabalham em conjunto para executar as tarefas necessárias, 
enquanto os dispositivos periféricos, como teclado, mouse, impressora, monitor, 
etc., permitem a entrada ou saída de dados para o sistema.
O problema é que esses dispositivos podem ter características técnicas 
diferentes, o que pode dificultar a comunicação com o processador e a memória. 
É aí que entra a interface ou controlador, que atua como um intermediário entre 
Como o subsistema de E/S se comunica dentro de um sistema de computação.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 43
o dispositivo e o processador/memória para compatibilizar suas características e 
garantir a comunicação adequada.
Além disso, a interface ou controlador também é responsável por controlar o 
funcionamento do dispositivo, ou seja, garantir que ele execute as funções 
solicitadas pelo usuário de maneira correta e eficiente.
Por exemplo, a interface USB é um controlador que permite que dispositivosexternos se comuniquem com o computador, independentemente de suas 
características técnicas, garantindo que a comunicação seja rápida e eficiente. 
Da mesma forma, a placa de vídeo é uma interface que controla a exibição de 
imagens no monitor, garantindo que a qualidade da imagem seja a melhor 
possível e que as informações sejam exibidas de maneira correta.
Serve para compatibilizar as diferentes características entre o processador/memória 
e o dispositivo que controla, bem como controlar o funcionamento do dispositivo.
A necessidade do uso sa interface se dá a vários fatores:
1. Cada dispositivo tem sua própria características. 
ex. velocidade de transferência de dados , quantidade de bits enviados em cada 
instante, formato do dado a ser transferido, etc.
2. As atividades de E/S são assíncronas, isto é, não são sincronizados pelos 
pulsos do relógio interno. Nunca se sabe quando uma tecla será pressionada no 
teclado. Há necessodade de um acordo para a comunicação fluir corretamente.
Esquema ilustrativo da localização do controlador.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 44
3. Podem ocorrer ruídos e outras interferências, pois os fios externos (geralmente 
cabos) têm comprimento apreciavel.
Explicação sobre o 2º fator
Necessidade do uso da Interface ou Controlador
Essa informação se refere ao fato de que as atividades de entrada e saída de 
dados (E/S) em um sistema computacional não são sincronizadas pelo relógio 
interno do sistema, o que significa que não é possível prever quando um evento 
de E/S irá ocorrer.
Por exemplo, quando você pressiona uma tecla no teclado, não é possível 
prever exatamente quando essa tecla será pressionada e quando o computador 
receberá a informação. Da mesma forma, quando o disco rígido está lendo ou 
gravando dados, não é possível prever exatamente quando o movimento de 
braço de leitura e gravação será concluído.
Para garantir a comunicação adequada entre o dispositivo e o sistema, é 
necessário estabelecer um acordo, ou protocolo, para a transferência de dados. 
Isso envolve o uso de buffers de entrada e saída para armazenar 
temporariamente os dados enquanto o sistema processa as informações e o 
dispositivo aguarda a resposta.
O protocolo de comunicação também inclui a definição de sinais de controle, 
como interrupções e sinais de handshaking, que permitem que o dispositivo e o 
sistema se comuniquem entre si e garantam que os dados sejam transferidos 
corretamente.
Em resumo, as atividades de E/S são assíncronas e requerem um protocolo de 
comunicação para garantir a transferência adequada de dados entre o 
dispositivo e o sistema, mesmo sem a sincronização pelos pulsos do relógio 
interno.
Simplificado
Quando um computador precisa se comunicar com um dispositivo externo, 
como um teclado ou um disco rígido, não é possível prever exatamente quando 
esses dispositivos vão enviar ou receber informações. Por exemplo, você pode 
pressionar uma tecla do teclado a qualquer momento, ou o disco rígido pode 
estar lendo ou gravando dados em diferentes momentos.
Por isso, é necessário que haja um acordo entre o computador e o dispositivo 
para que a comunicação ocorra de forma correta, mesmo que as atividades 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 45
sejam realizadas em momentos diferentes. Esse acordo é estabelecido por 
meio de um conjunto de regras e protocolos que permitem que a comunicação 
ocorra de forma fluída e sem erros.
Em relação aos dispositivos de E/S, cada um possui suas características:
Exemplos de Dispositivos ou Periféricos
Dispositivos de Entrada: Teclado, mouse, mesa digitalizadora, scanner, 
etc. 
ex. o teclado possiui o sguinte processo de funcionamento 
 - Detecção do precionamento de uma tecla; 
 - Confirmação de Pressionamento; 
 - Geração do código de identificação da tecla; 
 - Sinal de Interrupção (incluir o pedido de processamento da tecla no meio de 
outras execuções que estão sendo realizadas); 
 - O programa de controle (BIOS) processa o significado daquela tecla (ex. 
caractere), e envia o resultado para a aplicação que está em execução, utilizará 
o resultado desse processamen.
Dispositivos de Saída: Impressora, caixa de som, monitor, etc. 
ex. a impressora pode ser 2 tipos: 
 - Impacto (esfera, matricial); 
 - Sem Impacto (Jato de tinta, Laser, Sublimação de tinta)
Dispositivos de E/S: Disco Magnético, Pendrive, SD card, disco SSD, etc. 
Disco Magnético
Características dos dispositivos de E/S.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 46
🎬 Funcionamento básico do disco magnético
Ele é uma MS, e é composto por um prato circular, os dados são gravados e 
posteriormente recuperados do disco por meio de uma bobina, chamada cabeça.
Em muitos sistemas existem duas cabeças uma de leitura e outra de gravação.
A organização dos dados no prato é realizada em um conjunto de anéis (trilhas) e 
são separadas em intervalos, isso é feito para diminuir a chance de haver erros, 
devido a cabeça desalinhada, ou interferência dos campos magnéticos.
Os dados são transferidos par o disco em setores e existem centenas de setores 
para faixas. E o conjunto de todas as faixas na mesma posição relativa no prato, é 
chamada de cilíndro.
Um disco magnético é composto por um prato circular construído de material não 
magnético, chamado substrato, revestido com um material magnetizável.
Os dados são gravados e posteriormente recuperados do disco por meio de uma 
bobina condutora chamada cabeça. Em muitos sistemas, existem duas cabeças, 
uma de leitura e uma de gravação. Durante uma operação de leitura ou gravação, o 
cabeçote fica parado enquanto o prato gira embaixo dele.
A organização dos dados no prato é feita em um conjunto concêntrico de anéis, 
chamados trilhas. As trilhas adjacentes são separadas por intervalos. Isso impede 
ou minimiza erros devido ao desalinhamento da cabeça ou simplesmente 
interferência de campos magnéticos.
Disco magnético ou Hard Disk.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 47
Os dados são transferidos para o disco em setores. 
Normalmente, existem centenas de setores por faixa, e estes 
podem ter comprimento fixo ou variável.
Algumas unidades de disco acomodam vários pratos empilhados verticalmente com 
uma fração de polegada de distância. Os discos de múltiplos pratos empregam uma 
cabeça móvel, com uma cabeça de leitura e gravação por superfície do prato.
Todas as cabeças são fixadas mecanicamente, para que todas fiquem à mesma 
distância do centro do disco e se movam juntas. Assim, a qualquer momento, todas 
as cabeças são posicionadas sobre trilhos que estão a uma distância igual do 
centro do disco. O conjunto de todas as faixas na mesma posição relativa no prato é 
chamado de cilindro.
Confira alguns dos elementos da estrutura de um disco magnético:
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 48
Nos primeiros sistemas de computação, a CPU e os periféricos se comunicavam 
por instruções de E/S executadas pelo próprio processador. Essas instruções 
continham detalhes específicos de cada periférico, por exemplo, em qual trilha e em 
qual setor de um disco deveria ser lido ou gravado um bloco de dados. Existia uma 
forte dependência entre processador e dispositivos de E/S.
Com o surgimento da interface (controle) estes passaram a agir independentemente 
dos dispositivos.
Existem duas técnicas de ação:
1. E/S controlada por Programa: 
No qual o processador fica ocupado até o término da operação de E/S. 
2. E/S controlada por Interrupção: 
Na qual o processador permanece livre para processar outra tarefas.
Estrutura de um disco magnético.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 49
A téc. de E/S controlada por Interrupção é bem eficiente, porém na ocorrência da 
tranferência de um grande volume de dados, o processador tem que intervir mais 
vezes. A solução adotada para isso veio na forma da técnica DMA (Direct Acess 
Memory)No DMA, um bloco de dados pode ser transferido entre memória 
principal e dispositivos de E/S sem a intervenção do 
processador, exceto no início e no final da transferência.
Driver de Dispositivo
Cada dispositivo de E/S ligado ao computador precisa de algum código específico 
do dispositivo para controlá-los. A esse código dá-se o nome de driver de 
dispositivo.
Exemplo A
Um driver de disco deve saber sobre 
setores, trilhas, cilindros, cabeçotes, 
movimento do braço etc.
Exemplo B
Um driver de mouse deve aceitar 
informações dizendo o quanto se 
moveu e qual botão foi pressionado.
Os dispositivos podem transmitir dados em grupos de bits (paralela) ou bit por bit 
em série (ou serial):
Transmissão Paralela
Na transmissão paralela, um grupo de 
bits é transmitido de cada vez, cada um 
sendo enviado por uma linha separada 
de transmissão.
Transmissão Serial
Na transmissão serial, o periférico é 
conectado ao dispositivo controlador 
por uma única linha de transmissão de 
dados, um bit de cada vez.
A transmissão em série utiliza menos condutores e, por isso, tem menor custo que a 
paralela. 
A transmissão paralela foi usada muito tempo para conexão de periféricos (vídeo, 
impressoras etc.) ao processador/memória. 
No entanto, ela possui um problema chamado deslizamento (em altas taxas). Isso 
significa que, se houver um mínimo atraso em qualquer um dos sinais enviados 
simultaneamente pelas várias linhas, o receptor não captará o dado. 
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 50
Hoje em dia a maioria das transmissões paralelas foram substituídas por serial, tais 
como USB, SATA etc. A transmissão paralela é usada apenas nas conexões 
internas do processador e placas-mãe para a ligação entre processador, cache e 
memória principal.Transmissão serial e transmissão paralela.
🎬 Dispositivos de entrada e saída (Resumo)
Resumo
Tendências
Vamos falar sobre algumas tendências importantes na área da tecnologia da 
computação.
Processadores:
No futuro, os processadores serão projetados com vários núcleos especializados 
em tarefas específicas. Cada núcleo será capaz de executar um tipo específico de 
Transmissão serial e transmissão paralela.
M2 - Subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 51
cálculo de forma mais eficiente do que os núcleos de uso geral. Isso ajudará a 
melhorar o desempenho dos processadores e reduzir o consumo de energia. Esse 
conceito é chamado de especialização.
Memórias:
Houve avanços significativos em todas as camadas da hierarquia de memória.
A memória cache está se tornando mais rápida e com maior capacidade, o que 
ajuda no desempenho dos processadores.
As memórias DDR SDRAM estão apresentando menor latência (atraso no 
acesso aos dados) e maior capacidade de armazenamento. Elas são utilizadas 
até mesmo em placas gráficas de alto desempenho.
Os dispositivos de memória secundária, como discos, estão sendo fabricados 
com novas tecnologias, como os Solid State Disks (SSDs), que oferecem uma 
velocidade de acesso aos dados muito maior do que os antigos discos rígidos.
Serviços de recursos remotos (nuvem):
Outra tendência importante é o uso de serviços de recursos remotos, também 
conhecidos como serviços em nuvem. Esses serviços permitem que os usuários 
acessem recursos compartilhados que são altamente disponíveis, possuem grande 
capacidade e oferecem uma experiência de qualidade. Isso significa que podemos 
armazenar e acessar nossos arquivos e dados em servidores remotos, em vez de 
mantê-los localmente em nossos dispositivos. Isso traz benefícios como maior 
flexibilidade, escalabilidade e facilidade de compartilhamento de informações.