Buscar

Disciplina Arquitetura (Cap 4 - Memória)

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 79 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 79 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 79 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Disciplina: Arquitetura 
de Computadores 
Profa. Carla Katarina de Monteiro 
Marques 
UERN 
ARMAZENAR 
(ESCRITA, 
WRITE) RECUPERAR 
(LEITURA, 
READ) 
A memória de um computador quando energizada, conterá sinais 
elétricos, mesmo que não seja uma informação útil. 
Organização Básica de Computadores 
Memória 
 Elemento a ser manipulado: bit (armazena a informação na forma de 
bits) 
 Unidade de informação a ser armazenada, recuperada ou 
transferida (célula) - Grupo de n bits (n = 8)  1 Byte 
• ENDEREÇO: é o código de identificação da localização das células 
(informações). 
Operações: 
• ESCRITA: transferência de informações de outro componente do 
sistema de computação para a memória (CPU  memória) 
• LEITURA: transferência de bits da memória para a CPU, disco. 
Memória 
 Em um sistema de computação não é possível 
construir e utilizar apenas um tipo de memória. 
 
 Para certas atividades, por exemplo, é fundamental 
que a transferência de informações seja a mais 
rápida possível. 
 
 Memória de um computador  subsistema - 
construída de vários componentes (vários tipos 
diferentes de memória) interligados e integrados, 
com o objetivo de armazenar e recuperar 
informações. 
 Necessidade de construção de vários tipos de 
memória: 
 Velocidade das UCP ( > tempo de acesso da memória) 
 Capacidade de armazenamento. 
Hierarquia de Memória 
Hierarquia de Memória 
Memória Secundária 
Memória Principal 
Memória Cache 
Registradores 
CD-ROM 
Discos 
Custo baixo 
Velocidade baixa 
Capacidade elevada 
Custo alto Velocidade 
alta Baixa 
capacidade 
 Hierarquia de Memória – 
 Conceitos Importantes 
 Tempo de acesso 
 Volatilidade 
 Capacidade 
Tempo de acesso 
 Indica quanto tempo a memória gasta 
para colocar uma informação no 
barramento de dados após uma 
determinada posição ter sido endereçada. 
 É um dos parâmetros que pode medir o 
desempenho da memória. 
 Denominação: tempo de acesso para 
leitura (ou tempo de leitura). 
 Dependente do modo como o sistema de 
memória é construído e da velocidade dos seus 
circuitos. 
 Memórias eletrônicas - igual, 
independentemente da distância física entre o 
local de um acesso e o local do próximo acesso - 
acesso aleatório (direto). 
 Dispositivos eletromecânicos (discos, fitas, ..) - 
tempo de acesso varia conforme a distância física 
entre dois acessos consecutivos - acesso 
seqüencial. 
Tempo de acesso 
 Quantidade de informação que pode ser 
armazenada em uma memória; 
 Unidade de medida mais comum - byte, podem ser 
usadas outras unidades como células (no caso de 
memória principal ou cache), setores (no caso de 
discos) e bits (no caso de registradores). 
 Dependendo do tamanho da memória, isto é, de sua 
capacidade, indica-se o valor numérico total de 
elementos de forma simplificada, através da 
inclusão de K (kilo), M (mega), G (giga) ou T (tera). 
Capacidade 
 Armazenamento de bits: 
1 byte = 8 bits 
1 KB = 1 quilobyte = 1024 bytes 
1 MB = 1 megabyte = 1024*1024 bytes 
1 GB = 1 gigabyte = 1024*1024*1024 bytes 
 
 Ex: 64MB de memória = 536.870.912 bits 
Capacidade 
Volatilidade 
 Memórias podem ser do tipo volátil ou não 
volátil. 
 Memória não volátil - retém a informação 
armazenada quando a energia elétrica é 
desligada. Ex.: Discos, Fitas. 
 Memória volátil - perde a informação 
armazenada na ausência de energia elétrica. 
Ex.: Registradores, Memória Principal. 
 É possível manter a energia em uma memória 
originalmente não volátil - uso de baterias. 
Organização da Memória Principal 
 A MP é o depósito de trabalho da CPU, 
isto é, a CPU e a MP trabalham íntima e 
diretamente na execução de um 
programa; 
 Palavra: é a unidade de informação do 
sistema CPU/MP que deve representar o 
valor de um número (dado) ou uma 
instrução de máquina; 
Endereço, conteúdo e posição 
de MP 
Unidade de Armazenamento 
 Consiste no grupo de bits que é identificado e 
localizado por um endereço; 
 A MP é organizada em unidades de 
armazenamento, denominada células, cada 
uma possuindo um número de identificação – 
seu endereço – e contendo em seu interior uma 
quantidade M de bits, que se constitui na 
informação propriamente dita (pode ser uma 
instrução ou parte dela, pode ser um dado ou 
parte dele). 
Memória Principal 
 É organizada como um conjunto de N 
células seqüencialmente dispostas a partir 
da célula de endereço igual a 0 até a 
última, de endereço igual a N-1. 
Células e endereço 
Unidade de Transferência 
 De ou para a MP, consiste na quantidade 
de bits que é transferida da memória em 
uma operação de leitura ou transferida 
para a memória em uma operação de 
escrita; 
 Na prática é diferente da palavra e da 
célula. 
Considerações sobre a Organização 
da MP 
 Quantidade de bits de uma célula 
Considerações sobre a Organização 
da MP 
 Relação endereço x conteúdo de uma 
célula 
Elementos que compõem a 
estrutura CPU/MP 
 Barramento de dados 
 Interliga o RDM à MP, para a transferência de 
informações entre a CPU e a MP. É bidirecional; 
 RDM 
Armazena temporariamente a informação que 
está sendo transferida entre a CPU e a MP; 
Armazena a mesma quantidade de bits do 
barramento de dados; 
Elementos que compõem a 
estrutura CPU/MP 
 REM 
Armazena temporariamente o endereço de 
acesso a uma posição da memória. Em 
seguida, o endereço é encaminhado à área 
de controle da MP para localização da célula 
desejada; 
Armazena a mesma quantidade de bits do 
barramento de endereços; 
Elementos que compõem a 
estrutura CPU/MP 
 Barramento de endereços 
 Interliga o REM à MP para a transferência dos 
bits que representam um determinado endereço; 
É unidirecional; 
 Somente a CPU aciona a MP para realização de 
operações de leitura e escrita. 
Possui tantos fios (ou linhas de transmissão) 
quantos os bits que representam o valor de 
um endereço. 
Elementos que compõem a 
estrutura CPU/MP 
 Barramento de controle 
Liga a CPU à MP para a passagem dos sinais de 
controle durante uma operação de leitura ou 
escrita; 
É bidirecional. 
 Memória pode enviar sinais do tipo WAIT (para a 
CPU aguardar o término de uma operação). 
Elementos que compõem a 
estrutura CPU/MP 
 Controlador (ou Decodificador) 
Decodifica o endereço colocado no 
barramento de endereços, localizando a 
célula desejada; 
Gera sinais necessários para controlar o 
processo de leitura ou escrita, além de ligar a 
memória aos demais componentes do 
sistema. 
Elementos que compõem a 
estrutura CPU/MP 
Operação de Leitura 
Operação 
de Escrita 
Capacidade de MP - Cálculos 
 N → Total de células. 
 N = 2E 
 M → Tamanho de cada célula 
 Tamanho da célula é definido pelo fabricante 
 E → Tamanho de bits do número que 
representa cada endereço 
 T → Total de bits da memória. 
 T=N x M= 2E x M 
Tecnologias de fabricação 
 
 Memórias de semicondutores 
 
 Memórias de meio magnético 
 
 Memórias de meio óptico 
Memórias de semicondutores 
 
 Dispositivos fabricados com circuitos eletrônicos e 
baseados em semicondutores. 
 Rápidas e relativamente caras, se comparadas com 
outros tipos. 
 Há várias tecnologias específicas, cada uma com 
suas vantagens, desvantagens, velocidade, custo, 
etc.. 
Exemplos: Registradores, Memória Principal e 
Memória Cache. 
 
 Classificação de Memórias Semicondutoras 
RAM 
L/E - Leitura/Escrita(R/W - Read/Write) 
 
 
 
 
ROM (Somente Leitura) 
(Read Only Memory) 
SRAM 
 
 
DRAM 
FPM DRAM 
EDO DRAM 
BEDO RAM 
SDRAM 
RDRAM 
ROM 
PROM 
EPROM 
EEPROM 
Memória R/W - Read and Write 
 
 Memória de leitura e escrita, de acesso aleatório e volátil. 
 Pode ser estática (SRAM) ou dinâmica (DRAM). 
 SRAM - uso de circuitos transistorizados (flip-flops) mantém a 
informação enquanto estiver energizada, muito rápidas (~ns), 
usadas tipicamente como memórias cache. 
 DRAM - uso de capacitores (1 transistor e 1 capacitor por bit, 
não usa flip-flops), necessita de refresh, alta capacidade de 
armazenamento (> densidade), mais lentas, usadas 
tipicamente como memória principal. Evolução: FPM DRAM 
(Fast Page Mode) assíncrona e mais antiga, EDO DRAM 
(Extended Data Output), também assíncrona, SDRAM 
(memórias Síncronas), etc. 
Memória R/W - Read and Write 
 
DDR ou SDRAM-II (Double Data Rate SDRAM) 
 É uma memória SDRAM muito mais avançada e que 
consegue trabalhar com o dobro do desempenho. Pode-
se encontrá-la, por exemplo, em placas-mãe equipadas 
com o processador AMD K7. 
 
RDRAM (Rambus DRAM) 
 Baseada em protocolo, isto é, usa padrão de barramento 
proprietário. A arquitetura interna dos circuitos, é muito 
diferente das demais pois, permite a leitura e escrita de 
até 16 dados simultaneamente por circuito. Utilizadas, 
principalmente, em algumas máquinas de jogos e em 
aplicações gráficas muito intensivas. 
ROM - Read Only Memory 
 
 Memória apenas de leitura. Uma vez gravada não 
pode mais ser alterada. De acesso aleatório, não é 
volátil. 
 Mais lenta que a R/W e mais barata. 
 Pode ser programada por máscara ("mask 
programmed“- MROM) em fábrica. Devido ao alto 
custo da máscara somente se torna econômica em 
grandes quantidades. 
 MROM- O firmware era gravado durante a fabricação do circuito, com 
o auxílio de um filme fotográfico - máscara. As máscaras apresentam 
o inconveniente de serem caras e não permitem regravação. 
ROM - Read Only Memory 
 
 Utilizada geralmente para gravar programas que 
não se deseja permitir que o usuário possa alterar 
ou apagar (Ex.: o BIOS - Basic Input Output System 
e Microprogramas de Memórias de Controle). 
 
 Outros tipos: PROM, EPROM, EEPROM e Flash. 
 
PROM - Programmable Read Only Memory 
 
 Memória apenas de leitura, programável. 
 ROM programável com máquinas adequadas 
(chamadas queimadores de PROM). 
 Geralmente é comprada "virgem" (sem nada 
gravado), sendo muito utilizada no processo de 
testar programas no lugar da ROM, ou sempre que 
se queira produzir ROM em quantidades pequenas. 
 Uma vez programada (em fábrica ou não), não pode 
mais ser alterada. 
 EPROM - Erasable Programmable 
 Read Only Memory 
 
 
 Memória apenas de leitura, programável (com 
queimadores de PROM) e apagável (com máquinas 
adequadas, à base de raios ultra-violeta). 
 Tem utilização semelhante à da PROM, para testar 
programas no lugar da ROM, ou sempre que se 
queira produzir ROM em quantidades pequenas, 
com a vantagem de poder ser apagada e reutilizada. 
 EEPROM (ou E2PROM) - Electrically Erasable 
Programmable Read Only Memory 
 
 Memória apenas de leitura, programável e 
eletronicamente alterável. Também chamada EAROM 
(Electrically Alterable ROM). 
 EPROM apagável - processo eletrônico, sob controle da 
UCP (equipamento e programas adequados), menor e 
mais rápida que a EPROM. 
 Mais cara, geralmente utilizada em dispositivos aos 
quais se deseja permitir a alteração, via modem (carga 
de novas versões de programas à distância ou 
possibilitar a reprogramação dinâmica de funções 
específicas de um programa, geralmente relativas ao 
hardware, p.ex., reconfiguração de teclado, 
programação de terminal, etc). 
 ROM Flash 
 
 Funcionamento similar ao da EEPROM – conteúdo 
total ou parcial da memória pode ser apagado 
normalmente por um processo de escrita. 
 Apagadas e regravadas por blocos (o apagamento 
não pode ser efetuado ao nível de byte como na 
EEPROM), alta capacidade de armazenamento 
 O termo flash foi imaginado devido à elevada 
velocidade de apagamento dessas memórias em 
comparação com as antigas EPROM e EEPROM. 
 Ideal para várias aplicações portáteis (câmeras 
digitais, palmtop, assistentes digitais portáteis, 
aparelhos de música digital ou telefones celulares). 
 Memória CMOS - (Complementary Metal Oxide 
Semiconductor) 
 
 Tipo especial de memória para armazenamento das 
opções essenciais de configuração de inicialização  
quantidade de memória instalada, data, hora. 
 Alimentação via bateria. 
 Máquinas Macintosh  RAM de parâmetros. 
Memórias de meio magnético 
 
 Fabricadas de modo a armazenar informações sob a 
forma de campos magnéticos. 
 Devido à natureza eletromecânica de seus 
componentes e à tecnologia de construção em 
comparação com memórias de semicondutores, esse 
tipo é mais barato, permitindo armazenamento de 
grande quantidade de informação. 
Método de acesso às informações - seqüencial. 
 Exemplos: disquetes, discos rígidos e fitas magnéticas 
(de carretel ou de cartucho). 
Memórias de meio óptico 
 
 Dispositivos que utilizam um feixe de luz para “marcar” 
o valor (0 ou 1) de cada dado em sua superfície. 
 Exemplos: 
CD-ROM (leitura) 
CD-RW (leitura e escrita) 
Temporariedade 
 
 Indica o conceito de tempo de permanência da 
informação em um dado tipo de memória. 
 Classificação: 
 Armazenamento “permanente”. Ex.: Discos, 
disquetes. 
 Armazenamento transitório (temporário). Ex.: 
registradores, memória cache, memória principal. 
 
Custo 
 
 Bastante variado em função de diversos fatores: 
 tecnologia de fabricação 
 ciclo de memória 
 quantidade de bits em um certo espaço físico, etc. 
 
 Uma boa unidade de medida de custo é o preço por 
byte armazenado, em vez do custo total da memória 
em si. 
Hierarquia de Memória - Elementos 
 
 Registradores 
 Memória Cache 
 Memória Principal 
 Memória Secundária 
Registradores 
 
 Elementos superiores da pirâmide de memória, por 
possuírem a maior velocidade de transferência 
dentro do sistema (menor tempo de acesso), 
menor capacidade de armazenamento e maior 
custo. 
 
Maiores informações sobre registradores foram apresentadas anteriormente (UCP). 
Registradores - Parâmetros 
 
 
 Tempo de acesso/ciclo de memória (Ex.: 1 a 5 
ns) 
 Capacidade - baixa (Ex.: 8 a 64 bits) 
 Volatilidade - dispositivos voláteis. 
 Tecnologia - memória de semicondutores 
 Temporariedade - armazenamento temporário. 
 Custo - mais elevado. 
Citar 1 a 5 ns neste instante pode significar um valor já (ou em breve) desatualizado. 
Problemas (Processador – Memória) 
 
 Acesso à memória, leitura e escrita, é um dos motivos 
para menor velocidade de processamento. 
 Processador é muito mais rápido do que a transferência 
de dados. 
 
Soluções 
 Processador deve executar outras instruções enquanto 
aguarda acesso à memória. Porém isto nem sempre é 
possível e é difícil de implementar. 
 Colocar memória principal no Chip do processador. Isto 
tornaria o chip maior e mais caro. 
 Uso de uma memória menor e mais rápida (em relação 
à memória principal) chamada Memória Cache. 
Memória Cache 
 
 Dispositivo de memória entre a CPU e a MP 
 Função: acelerar a velocidade de transferência das 
informações entre CPU e MP, aumentando o 
desempenho dos sistemas. 
 Usada para armazenamento de instruções e dados 
mais freqüentemente acessados do programa em 
execução. As palavras de memória mais usadas pelo processador 
devem permanecer armazenadas na cache. Somente 
no caso de ela não estar armazenada na cache é que 
a busca se dará na memória principal. 
Memória Cache 
 
 
 Fabricada com tecnologia semelhante à da CPU (possui 
tempos de acesso compatíveis, resultando numa 
considerável redução da espera da CPU para receber 
dados e instruções da cache, ao contrário do que 
acontece em sistemas sem cache). 
 Atualmente há diversos tipos de memória cache, 
utilizados em sistemas de computação modernos: Cache 
para a Memória Principal (RAM cache), Cache para 
Disco. 
 Podem existir cache só para instruções e só para dados. 
 Podem existir caches primárias (dentro do processador) 
e outra secundária (fora do chip do processador) e até 
uma terceira cache mais externa. 
 
Memória Cache - Parâmetros 
 
 Tempo de acesso/ciclo de memória (Ex.: 5 a 7 ns). 
 Capacidade - deve-se conciliar o compromisso de 
uma apreciável capacidade com a não-elevação 
demasiada de seu preço. Ex.: 16K a 2 MB. 
 Volatilidade - dispositivos voláteis. 
 Tecnologia - circuitos eletrônicos de alta velocidade. 
Em geral, são memórias RAM estáticas (SRAM). 
 Temporariedade - armazenamento temporário. 
 Custo - o custo de fabricação das memórias cache é 
alto. Memórias cache internas à CPU ainda são mais 
caras do que as externas. 
Princípio da Localidade 
 Localidade Temporal 
 Num futuro próximo, o programa irá referenciar os 
programas e dados referenciados recentemente 
 Localidade Espacial 
 Num futuro próximo, o programa irá referenciar os 
programas e objetos de dados que tenham 
endereços próximos das últimas referências. 
Acertos X Faltas 
 Dentro da hierarquia de memória, o acerto ocorre 
quando o dado é encontrado no nível mais superior, 
caso contrário, ocorre uma falta. 
 Tempo de Acerto 
 Tempo necessário para acessar o nível superior da hierarquia. 
Inclui o tempo para se determinar se vai gerar um acerto ou uma 
falta. 
 Penalidade por Falta 
 Tempo necessário para substituir o bloco do nível superior pelo 
bloco do nível inferior, contendo a informação desejada. 
 BLOCO – Unidade de transferência entre níveis de hierarquia. 
Avanços em implementação de 
caches 
 Obter vantagens dos princípios da localidade 
 Colocando a parte repetitiva do programa em uma 
memória mais rápida 
 Tamanho 
 Suficientemente grande para armazenar trechos dos 
programas para aproveitar os princípios da 
localidade. 
 Suficientemente pequena para não elevar o custo do 
sistema. 
Aproveitando os princípios da 
localidade 
Funcionamento da cache 
1. Sempre que a CPU vai buscar um dado ou instrução na memória, 
ela acessa inicialmente a cache. 
2. Se a instrução ou dado estiver na cache (acerto), ela é transferida 
em alta velocidade para CPU. 
3. Se a instrução (dado) não estiver na cache (falta), o sistema 
interrompe a execução do programa vai transferir a instrução da MP 
para a cache. 
4. A transferência não é somente da instrução desejada, mas dela e 
de um grupo subseqüente, na pressuposição de que as instruções 
do grupo serão requeridas logo em seguida (localidade espacial), 
aumentando a taxa de acertos. 
5. Para a cache cumprir seu papel, é necessário que haja mais 
acertos que faltas, sendo que essa razão tem que ser cada vez 
maior, pois as perdas com faltas representam uma queda 
considerável da performance. 
Funcionamento da cache 
Memória Cache 
 
 Podem ser inseridas em dois (ou três) níveis: Cache L1 
(Level 1) - nível 1), Cache L2 e Cache L3. 
 Cache L1 (primária) - interna ao processador. 
 Cache L2 (externa ou secundária) - instalada, em geral, na 
placa-mãe do computador. Atualmente: localizada no interior 
da pastilha do processador, separada deste (cache backside). 
 Cache L3 – Existente em alguns processadores, localizada 
externamente ao processador; nesse caso, é localizada na 
placa-mãe; 
 Quanto mais próxima do processador, melhor será o 
desempenho do mesmo. 
 
Memória Cache: Tipos de 
Mapeamento 
 Mapeamento – Como a informação vinda 
da Memória Principal é colocada na 
cache. 
 Mapeamento Direto 
 Mapeamento Associativo 
 Mapeamento Associativo por Conjunto 
Mapeamento Direto 
 Por esta técnica, cada bloco da MP tem 
uma linha da cache previamente definida 
para ser armazenada. 
 Como há mais blocos que linhas de 
cache, há blocos destinados a uma 
mesma linha 
Mapeamaneto Direto 
 Vantagens 
Simples, baixo custo de implementação, não 
acarreta atrasos de processamento de 
endereços; 
 Desvantagens 
Fixação da localização para os blocos 
Mapeamento Associativo 
 Vantagem: 
 Máxima flexibilidade no posicionamento de qualquer 
palavra (ou linha) da memória principal em qualquer 
palavra (ou linha) da cache 
 Desvantagens: 
 Custo em hardware da comparação simultânea de 
todos os endereços armazenados na cache 
 Utilizado apenas em memórias associativas de 
pequeno tamanho 
Mapeamento Associativo por 
Conjunto 
 Uma linha na memória principal pode 
ocupar qualquer posição dentro de um 
conjunto definido de linhas da cache; 
 Combinação das anteriores. 
Memória Principal 
 
 A memória básica de um sistema de computação 
desde seus primórdios. 
 É o dispositivo no qual o programa (e seus dados) 
que vai ser executado é armazenado para que a 
CPU "busque" instrução por instrução. 
 Uma das principais características definidas no projeto de arquitetura do sistema 
de Von Neumann, o qual se constitui na primeira geração dos computadores, 
consistia no fato de ser uma máquina "de programa armazenado". O fato de as 
instruções, uma após a outra, poderem ser imediatamente acessadas pela CPU 
é que garante o automatismo do sistema e aumenta a velocidade de execução 
dos programas. 
Memória Principal - Parâmetros 
 
 Tempo de acesso/ciclo de memória (Ex.: 7 a l5 ns). 
 Capacidade - na ordem de até 4 Gbytes 
 Volatilidade - volátil. Há normalmente uma pequena 
quantidade de memória não volátil fazendo parte da 
memória principal (contém o BIOS). 
 Tecnologia - em sistemas atuais esta tecnologia 
produz memória com elementos dinâmicos (DRAM). 
Memória Principal - Parâmetros 
 
 Temporariedade - variável, depende de várias 
circunstâncias (p. ex.: tamanho do programa e sua 
duração, a quantidade de programas que estão sendo 
processados juntos, etc.). A transitoriedade com que as 
informações permanecem armazenadas na MP é, em 
geral, mais duradoura que na memória cache ou nos 
registradores. 
 
 Custo - DRAM têm um custo mais baixo que o das 
memórias cache - são vendidos computadores com 
quantidade apreciável de MP (32 MB, 64 MB, 128 MB, 
256 MB, 512 MB) sem que o preço seja inaceitável. 
 Memória Principal 
 
 Quanto maior a capacidade de armazenamento (em 
Bytes), maior a capacidade de processamento 
 
 Uso de memória virtual  Uso do HD como 
extensão da Memória Principal 
Memória Principal - Ordenação dos Bytes 
 
 Existem, basicamente, 2 formas de organização dos 
bytes em uma palavra de memória 
 Ordenação Big endian 
Ordenação Little endian 
Os termos big endian (maior valor-big-em primeiro lugar-menor endereço) e 
little endian (menor valor-little-em primeiro lugar) foram inseridos no jargão da 
computação por um artigo publicado em 1981, citando o problema e 
relacionando-o a um episódio mencionado no livro As Viagens de Gulliver – 
povo que foi à guerra para decidir qual a melhor maneira de quebrar ovos, se 
pelo maior (big) lado ou se pelo menor (little) lado.Memória Principal - Ordenação dos Bytes 
 
Ordenação Big endian 
 
 Bytes são numerados da esquerda para a direita 
(0, 1, 2,..., n-1) 
 Usada por sistemas Unix (arquiteturas SPARC, 
IBM Mainframe) 
 Exemplo numérico com 2 bytes: 
 0305H = 00000011 00000101 
 
 
Memória Principal - Ordenação dos Bytes 
 
Ordenação Little endian 
 
 Bytes são numerados da direita para esquerda 
(n-1, ..., 2, 1, 0) 
 Usada por IBM PCs (arquiteturas INTEL) 
 Exemplo numérico com 2 bytes: 
 0305H = 00000101 00000011 
 
Memória Principal - Ordenação dos Bytes 
 
 Exemplo: 
 Problemas causados pela falta de padronização do 
armazenamento em memória: 
 
 interpretação de instruções e dados em redes 
 softwares que rodam em várias plataformas devem 
tratar essas diferenças 
 uso de plataformas de palavras de diferentes 
tamanhos 
 Importante: A solução para o problema não é trivial, 
em geral se baseia em inversão dos bytes. Isto 
funciona para valores numéricos mas não para 
cadeias de caracteres. 
Memória Principal - Códigos com correção de erros 
 
Problema: 
 Dados da memória podem, ocasionalmente, conter 
erros causados por oscilação de tensão, por exemplo 
 
 
Solução: 
 Dados são armazenados na memória com um código 
que permita a detecção ou correção de erros 
 São acrescentados bits extras nas palavras de 
memória usados para verificar a exatidão da 
informação 
 Uma palavra de código de n (=m+r) bits conterá: m bits 
de dados + r bits de redundância (ou verificação). 
Memória Principal - Códigos com correção de erros 
 
 Distância de Hamming - igual ao número de bits 
correspondentes que diferem em duas palavras de 
código quaisquer. 
 As propriedades de detecção de erros e de correção 
de erros dependem fundamentalmente da sua 
distância de Hamming. 
 Exemplo: As palavras de código 10001001 e 
10110001 distam 3 unidades de Hamming. 
 
 Observação: É necessário que ocorram 3 erros 
(inversões) nos bits em destaque da palavra 2 para 
que ela se transforme na palavra 1. 
Exemplo de Código com correção de erros 
 
 Bit de Paridade: Definido pelo número de 1s que 
ocorrem em uma palavra. Paridade par está 
associada a um número par de 1s e paridade ímpar 
está associada a um número ímpar de 1s 
 
 Exemplo Simples: 
 Inclusão de 1 bit de paridade (0 - par e 1 - impar) aos bits 
de dados da palavra de código. 
 A ocorrência de 1 único erro produz palavra de código 
errada. 
 Erro só é detectado, e não corrigido. Programa cancela o 
processamento para não gerar resultados errados. 
Memória Secundária 
 
 Denominada memória secundária, memória auxiliar 
ou memória de massa. 
 Objetivo: garantir um armazenamento mais 
permanente à toda a estrutura de dados e programas 
do usuário - deve possuir maior capacidade que a 
memória principal. 
 Pode ser constituída por diferentes tipos de 
dispositivos, alguns diretamente ligados ao sistema 
para acesso imediato (Ex.: discos rígidos), e outros 
que podem ser conectados quando desejado (Ex.: 
disquetes, fitas, CD-ROM etc.). 
Memória Secundária - Parâmetros 
 
 Tempo de acesso/ciclo de memória - são, em geral, 
dispositivos eletromecânicos e não circuitos 
puramente eletrônicos - possuem tempo de acesso 
maiores. Tempos de acesso típicos: ordem de 8 a 15 
ms. Discos do tipo CD-ROM: 120 a 300 ms, fitas 
magnéticas - ordem de segundos. 
 Capacidade - varia bastante dependendo do tipo de 
dispositivo utilizado. Discos rígidos - entre 2 e 50 
Gbytes, CD-ROM - ordem de 600 MB, fitas 
magnéticas (a capacidade depende do comprimento 
da fita e da densidade de gravação). 
Memória Secundária - Parâmetros 
 
 Volatilidade - não voláteis. 
 Tecnologia - este parâmetro possui uma variedade 
imensa de tipos, visto que, para cada dispositivo 
entre os já mencionados (discos rígidos, disquetes, 
fitas, CD-ROM, CD R/W, DVD, etc.), há diferentes 
tecnologias de fabricação. 
 Temporariedade - armazenamento com caráter 
permanente ou, pelo menos, de longo período de 
armazenamento. 
 Custo - bastante variado.

Outros materiais