EXERCICIOS ALGARITMOS PARA TREINAMENTO ON LINE

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Arquitetura de Computadores 
 
Arquitetura de Computadores 2 
ÍNDICE 
 
1 - COMPONENTES DE UM SISTEMA DE COMPUTAÇÃO ..................................................................... 4 
1.1 - DESCRIÇÃO DOS COMPONENTES ................................................................................................................ 4 
1.2 - MÁQUINA DE VON NEUMANN .................................................................................................................... 5 
1.3 - REPRESENTAÇÃO DAS INFORMAÇÕES ......................................................................................................... 6 
1.3.1 - O Bit, o Caractere, o Byte e a Palavra ............................................................................................ 6 
2 - CONVERSÃO DE BASES E ARITMÉTICA COMPUTACIONAL .......................................................... 9 
2.1 - OUTRAS BASES DE NUMERAÇÃO ................................................................................................................. 9 
2.2 - CONVERSÃO DE BASES ............................................................................................................................ 11 
2.2.1 - Conversão entre Bases Potência de 2 ........................................................................................... 11 
2.2.2 - Conversão de números de uma base B para a base 10 ................................................................. 12 
2.2.3 - Conversão de números decimais para uma base B ....................................................................... 12 
2.3 - ARITMÉTICA BINÁRIA E HEXADECIMAL ..................................................................................................... 13 
3- MEMÓRIA .................................................................................................................................................. 16 
3.1 - MEMÓRIA SECUNDÁRIA ........................................................................................................................... 17 
3.2 - ORGANIZAÇÃO DA MEMÓRIA PRINCIPAL ................................................................................................... 17 
3.2.1 - Organização de memória do tipo seleção linear........................................................................... 18 
3.3 - OPERAÇÕES COM A MEMÓRIA PRINCIPAL ................................................................................................. 19 
3.4 - CÁLCULOS COM CAPACIDADE DA MP ...................................................................................................... 21 
3.5 - MEMÓRIA CACHE ................................................................................................................................... 23 
3.5.1 - Utilização da memória cache ........................................................................................................ 23 
3.5.2 - Conceito de localidade .................................................................................................................. 24 
3.5.3 - Mapeamento de dados MP/Cache ................................................................................................. 24 
3.5.4 - Algoritmos de substituição de dados na cache .............................................................................. 26 
3.5.5 - Política de escrita pela memória cache ........................................................................................ 27 
3.6 - REGISTRADORES ..................................................................................................................................... 27 
3.7 - TIPOS (TECNOLOGIAS DE FABRICAÇÃO DE MEMÓRIAS) ............................................................................. 28 
3.8 - EXERCÍCIOS: .......................................................................................................................................... 30 
4 - UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO (PROCESSADOR) .................................................... 34 
4.1 - FUNÇÃO PROCESSAMENTO ...................................................................................................................... 35 
4.1.1 - A influência do tamanho da palavra ............................................................................................. 36 
4.2 - FUNÇÃO CONTROLE ................................................................................................................................ 36 
4.2.1 - Unidade de Controle ..................................................................................................................... 37 
4.2.2 - Relógio .......................................................................................................................................... 37 
4.2.3 - Registrador de Instrução ............................................................................................................... 38 
4.2.4 - Contador de Instrução .................................................................................................................. 38 
4.2.5 - Decodificador de Instrução ........................................................................................................... 38 
4.3 - INSTRUÇÕES DE MÁQUINA ....................................................................................................................... 38 
4.3.1 - Formato das instruções ................................................................................................................. 39 
4.4 - FUNCIONAMENTO DA UCP. O CICLO DA INSTRUÇÃO ............................................................................... 39 
4.5 - METODOLOGIA TIPO LINHA DE MONTAGEM OU “PIPELINE” ..................................................................... 43 
4.6 - TIPOS DE CONTROLE DE UM PROCESSADOR ............................................................................................ 47 
4.6.1 - Controle programado no hardware .............................................................................................. 48 
4.6.2 - Controle por Microprogramação .................................................................................................. 48 
4.7 - BARRAMENTOS ....................................................................................................................................... 49 
4.7.1 - Comparação entre o Barramento Síncrono e Assíncrono ............................................................. 52 
Arquitetura de Computadores 3 
5 - REPRESENTAÇÃO DE INSTRUÇÕES .................................................................................................. 53 
5.1 - QUANTIDADE DE OPERANDOS ................................................................................................................. 54 
5.2 - MODOS DE ENDEREÇAMENTO ................................................................................................................. 54 
5.2.1 - Modo imediato .............................................................................................................................. 55 
5.2.2 - Modo direto ................................................................................................................................... 55 
5.2.3 - Modo indireto ................................................................................................................................ 56 
5.2.4 – Endereçamento por Registrador ................................................................................................... 57 
5.2.5 – Modo Indexado ............................................................................................................................. 59 
5.2.6 – Modo Base Mais Deslocamento ................................................................................................... 60 
6 – EXECUÇÃO DE PROGRAMAS ..............................................................................................................62 
6.1 – LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO ............................................................................................................ 62 
6.2 – MONTAGEM ........................................................................................................................................... 62 
6.3 – COMPILAÇÃO ......................................................................................................................................... 63 
6.4 – LIGAÇÃO OU LINKEDIÇÃO ...................................................................................................................... 64 
6.5 – INTERPRETAÇÃO .................................................................................................................................... 65 
7 - ENTRADA E SAÍDA ................................................................................................................................. 66 
7.1 - INTERFACES DE E/S ................................................................................................................................ 67 
7.1.1 - Transmissão serial ........................................................................................................................ 68 
7.1.2 - Transmissão Paralela ................................................................................................................... 68 
Arquitetura de Computadores 4 
1 - Componentes de um sistema de computação 
 
1.1 - Descrição dos componentes 
 
Um sistema de computação é um conjunto de componentes que são integrados para funcionar 
como se fossem um único elemento e que têm por objetivo realizar manipulações com dados, isto é, 
realizar algum tipo de operação com os dados de modo a obter uma informação útil. 
Os comandos definidos (para realizar as operações com os dados) - que se constituem, em 
conjunto, no que se denomina um programa de computador - precisam ser interpretados pela 
máquina (pelo computador) e, para tal, precisam de algum modo ser introduzidos no hardware. 
Trata-se da primeira etapa de um processamento - Entrada - que requer um componente ou 
equipamento específico. 
No entanto, os computadores foram (e ainda são) projetados com capacidade de entender e 
realizar apenas tarefas bem simples. Ou seja, o programa introduzido no sistema pelo dispositivo de 
entrada não pode ser diretamente processado, pois seus comandos são complexos para o 
entendimento da máquina. E, por isso, o programa deve ser convertido para linguagem de máquina. 
As tarefas relacionadas são operações que uma determinada máquina (o computador) pode 
realizar. Chamam-se por causa disso instruções de máquina. O componente do computador que é 
capaz de entender e realizar uma operação definida por uma instrução de máquina denomina-se 
Unidade Central de Processamento - UCP. 
Para que a UCP possa trabalhar - entender e executar uma instrução de máquina - é 
necessário, em primeiro lugar, que o programa seja introduzido no sistema, para em seguida ser 
convertido, e depois a UCP começar a executar este último. 
Antes da execução, o programa e os dados devem ser guardados na própria máquina para, um 
a um, serem localizados pelo processador, entendidos e executados. O componente do sistema de 
computação responsável pelo armazenamento das informações introduzidas pelo componente de 
entrada é denominado Memória. 
Após a realização de todas as operações, os resultados devem ser apresentados ao usuário, 
através de algum dispositivo de Saída, em uma forma inteligível para ele (caracteres alfabéticos, 
algarismos decimais, sinais de pontuação de nossa linguagem, etc.) e não na linguagem do 
computador. 
A Unidade Central de Processamento é o componente vital do sistema, porque, além de 
efetivamente realizar as ações finais, controla quando e o que deve ser realizado pelos demais 
componentes, emitindo para isso sinais apropriados de controle. 
Os programas e os dados são armazenados na memória para execução imediata (memória 
principal) ou para execução ou uso posterior (memória secundária). 
Os dispositivos de entrada ou saída servem basicamente para permitir que o sistema de 
computação se comunique com o mundo exterior, realizando ainda, além da interligação, a 
conversão das linguagens do sistema para a linguagem do meio exterior (caracteres de nossas 
linguagens) e vice-versa. O teclado (dispositivo de entrada) interliga o usuário (mundo exterior) e o 
computador, permitindo a comunicação entre ambos através do uso das suas teclas. Ao ser 
pressionada a tecla correspondente ao caractere A, por exemplo, os circuitos eletrônicos existentes 
no teclado “convertem” a pressão mecânica em um grupo de sinais elétricos, alguns com voltagem 
alta (bit 1) e outros com voltagem baixa (bit 0), que corresponde, para o computador, ao caractere A 
Os dispositivos de saída operam de modo semelhante, porém em sentido inverso, isto é, do 
computador para o exterior, convertendo os sinais elétricos internos (que em grupos, podem 
representar um caractere inteligível pelo ser humano) em símbolos por nós conhecidos, como C, e, 
h, *, >, etc. 
Arquitetura de Computadores 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.1 - Componentes de um sistema de computação. 
 
1.2 - Máquina de von Neumann 
 
O primeiro computador eletrônico e digital, construído no mundo para emprego geral, isto é, 
com programa de instruções que podiam alterar o tipo de cálculo a ser realizado com os dados, foi 
denominado ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer, ou seja , Computador e 
Integrador Numérico Eletrônico) e foi projetado por John Mauchly e John P. Eckert, de 1943 a 
1946, tendo funcionando daí em diante até 1955, quando foi desmontado. 
O ENIAC era uma máquina gigantesca, contendo mais de 17.000 válvulas e 800 quilômetros 
de cabos. Pesava cerca de 30 toneladas e consumia uma enorme quantidade de eletricidade, além do 
consumo de válvulas, que queimavam com grande freqüência devido ao calor. 
O ENIAC era extremamente rápido para sua época, realizando cerca de 10.000 operações por 
segundo. Ele possuía 20 registradores, cada um deles podendo armazenar um valor numérico de 10 
dígitos; era uma máquina decimal (não binária) e, por isso, cada dígito era representado por um anel 
de 10 válvulas, uma das quais estava ligada em cada instante, indicando o algarismo desejado. O 
ENIAC era programado através da redistribuição de cabos em tomadas diferentes e rearranjo de 
chaves (possuía cerca de 6.000), tarefa que poderia levar muitos dias. 
Enquanto Mauchly e Eckert iniciaram a construção de um novo computador, o EDVAC 
(Electronic Discret Variable Automatic Computer, ou seja, Computador Automático Eletrônico 
de Variáveis Discretas), um dos colaboradores do projeto do ENIAC, o matemático John von 
Neumann, também iniciou outro projeto de aperfeiçoamento do computador inicial, denominado 
IAS, nome do local onde Von Neumman foi trabalhar, o Institute for Advanced Studies da 
Universidade de Princeton. 
O IAS embora pertencia à primeira geração de computadores e tenha sido, para os padrões 
atuais, uma máquina limitada, é fundamental no estudo da arquitetura de computadores, pois a 
grande maioria de suas especificações permanece válida até o momento. Seu projeto básico, agora 
conhecido como máquina de von Neumann, possuía cinco partes básicas: a memória, a unidade 
aritmética e lógica (UAL), a unidade de controle (UC) de programa e os dispositivos de entrada e 
saída. A memória consistia de 4096 palavras, cada palavra possuindo 40 bits(0 ou 1). Cada palavra 
armazenava duas instruções de 20 bits ou um inteiro de 39 bits com sinal. As instruções possuíam 8 
bits dedicados a identificar o tipo da instrução, e 12 bits para especificar uma dentre 4096 palavras 
de memória. 
 
 
 
 
Saída 
Memória 
Controle 
 
Dados 
Entrada 
Leitura Escrita 
Teclado 
Vídeo 
Processador - UCP 
Arquitetura de Computadores 6 
Dentro da unidade aritmética e lógica, a precursora da atual CPU (Central Processing Unit), 
ou seja UCP (Unidade Central de Processamento), havia um registrador interno especial de 40 
bits denominado acumulador. Uma instrução típica adicionava uma palavra de memória ao 
acumulador ou armazenava o acumulador na memória. 
A máquina de von Neumann operava de modo repetitivo, executando um ciclo de instrução 
em seguida ao outro. Cada ciclo consistia em dois subciclos: o ciclo de busca (“fetch cycle”), onde 
o C.Op da próxima instrução era trazido da memória para o IR (Instruction Register) e a parte do 
endereço da instrução era armazenada no MAR (Memory Address Register). Tão logo o C.Op 
estivesse armazenado no IR, então se iniciava o outro subciclo, o ciclo de execução. O circuito de 
controle interpretava o código de operação e gerava os sinais apropriados para acarretar o 
movimento de dados ou a realização de uma operação na UAL (Unidade Aritmética e Lógica). 
 
 
 Memória 
 
 
 Entrada 
 
 Unidade UAL 
 de 
 Controle Saída 
 
 Acumulador 
 
Figura 1.2 - A máquina original de von Neumann. 
 
Conforme pode ser observado dessas especificações resumidas, o IAS possuía características 
de arquitetura que permaneceram ao longo do tempo. As máquinas evoluíram consideravelmente 
em velocidade, capacidade de armazenamento, miniaturização, consumo de energia, e outras 
inovações, mas a arquitetura básica permaneceu. 
 
1.3 - Representação das informações 
 
1.3.1 - O Bit, o Caractere, o Byte e a Palavra 
 
O computador, sendo um equipamento eletrônico, armazena e movimenta as informações 
internamente sob forma eletrônica; esta pode ser um valor de voltagem ou de corrente (sabemos 
também que na memória secundária as informações são armazenadas sob forma magnética ou ótica). 
Para que esta máquina pudesse representar eletricamente todos os símbolos utilizados na 
linguagem humana, seriam necessários mais de 100 diferentes valores de voltagem (ou corrente). 
Tal máquina certamente seria difícil de ser construída. 
Considerando que é muito mais simples e confiável projetar um circuito capaz de gerar e 
manipular o menor número possível de valores distintos, optou-se por uma máquina binária, isto é, 
capaz de entender apenas dois valores diferentes: 0 e 1. 
A menor unidade de informação armazenável em um computador é o algarismo binário ou 
dígito binário, conhecido como bit (contração das palavras inglesas binary digit). O bit pode ter, 
então, somente dois valores: 0 e 1. 
Evidentemente com possibilidades tão limitadas, o bit pouco pode representar isoladamente; 
por essa razão, as informações manipuladas por um computador são codificadas em grupos 
ordenados de bits, de modo a terem um significado útil. 
Arquitetura de Computadores 7 
O menor grupo ordenado de bits representando uma informação útil e inteligível para o ser 
humano é o caractere. 
Qualquer caractere a ser armazenado em um sistema de computação é convertido em um 
conjunto de bits previamente definido para o referido sistema (chama-se código de representação 
de caracteres). 
Cada sistema poderá definir como (quantos bits e como se organizam) cada conjunto de bits 
irá representar um determinado caractere. 
A primeira definição formal atribuída a um grupo ordenado de bits, para efeito de 
manipulação interna mais eficiente, foi instituída pela IBM e é, atualmente, utilizada por 
praticamente todos os fabricantes de computadores. Trata-se do byte, definido como um grupo 
ordenado de oito bits, tratados de forma individual, como unidade de armazenamento e 
transferência. 
Como os principais códigos de representação de caracteres utilizam grupos de oito bits por 
caractere, os conceitos de byte e caractere tornam-se semelhantes e as palavras, quase sinônimas. 
É costume, no mercado, construírem memórias cujo acesso, armazenamento e recuperação de 
informações são efetuados byte a byte (ou caractere a caractere). Por essa razão, em anúncios de 
computadores, menciona-se que ele possui “256 Kbytes de memória cache” ou “16 Mbytes de 
memória”. 
O termo caractere é mais empregado para fins comerciais, enquanto o termo byte é empregado 
mais na linguagem técnica dos profissionais da área. 
O K e o M, referidos no exemplo, são letras indicativas de um valor numérico fixo, utilizado 
para reduzir a quantidade de algarismos representativos de um número. Nas grandezas métricas, usa-
se o K para representar mil vezes. 
Como os computadores são binários, todas as indicações numéricas referem-se a potências de 
2, e, por essa razão, o K representa 1.024 unidades (décima potência de 2 ou 210 = 1024) e o M 
(abreviatura do termo mega) representa 1.048.576 unidades (valor igual a 1.024 x 1.024 ou 210 x 
210 = 220). 
Com o progressivo aumento da capacidade dos dispositivos de armazenamento dos 
computadores, criou-se um terceiro elemento para abreviar valores mais elevados: trata-se do 
giga, representado pelo caractere G e que indica um valor igual a 1.024 mega ou 1.048.576K ou 
230. 
Atualmente, já se menciona o termo tera, para representar um valor igual a 240 ou 1.024 G e o 
peta para representar 250 ou 1.024 teras. 
Dessa forma, os valores utilizados em computação para indicar capacidade de memória são 
normalmente compostos de um número (sempre entre 0 e 999) e uma das abreviaturas citadas. 
Além do bit e do byte, há um outro conceito, também importante, relacionado com o 
armazenamento e a transferência de informações entre MP e UCP e especialmente relacionado ao 
processamento de dados pela UCP. Trata-se do conceito da palavra. 
Inicialmente, podemos definir a palavra como sendo um conjunto de bits que representa uma 
informação útil. Assim, uma palavra estaria associada ao tipo de interação entre MP e UCP, que é 
individual, informação por informação. Ou seja a UCP processa instrução por instrução (cada uma 
estaria associada a uma palavra), armazena ou recupera número a número (cada um estaria associado 
a uma palavra), e assim por diante. 
Todavia, o conceito de palavra não é rigorosamente igual para todos os fabricantes. 
No que se refere à unidade de armazenamento, considera-se mais importante a quantidade de 
bits recuperada em um acesso, em geral de tamanho igual ao de um byte. Esse valor de bits é 
pequeno demais para representar um número ou uma instrução de máquina e, por isso, não pode ser 
aceitável para o tamanho de uma palavra. 
Arquitetura de Computadores 8 
De modo geral, usam-se dois valores diferentes: um relacionado à unidade de armazenamento 
- o byte (oito bits é o valor mais comum) e outro para indicar a unidade de transferência e 
processamento - a palavra (que, na quase totalidade de computadores, possui um número de bits 
múltiplo de 1 byte - 16 ou 32 bits é o valor mais comum). Em geral, a UCP processa valores 
representados por uma quantidade de bits igual à da palavra, indicando assim a capacidade de 
processamento do sistema. 
 
Arquitetura de Computadores 9 
2 - Conversão de bases e aritmética computacional 
 
Desde os primórdios da civilização o homem vem adotando formas e métodos específicos 
para representar números, tornando possível, com eles, contar objetose efetuar operações 
aritméticas. 
A forma mais empregada de representação numérica é a chamada notação posicional. Nela, 
os algarismos componentes de um número assumem valores diferentes, dependendo de sua posição 
relativa no número. O valor total do número é a soma dos valores relativos de cada algarismo. Desse 
modo, é a posição do algarismo ou dígito que determina seu valor. 
A formação de números e as operações com eles efetuadas dependem, nos sistemas 
posicionais, da quantidade de algarismos diferentes disponíveis no referido sistema. Há muito tempo 
a cultura ocidental adotou um sistema de numeração que possui dez diferentes algarismos - 0, 1, 2, 
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 - e, por essa razão, foi chamado de sistema decimal. 
A quantidade de algarismos disponíveis em um dado sistema de numeração é chamada de 
base; a base serve para contarmos grandezas maiores, indicando a noção do grupamento. O sistema 
de dez algarismos, acima mencionado, tem base 10; um outro que possua apenas dois algarismos 
diferentes (0 e 1) é de base 2, e assim por diante. 
Vamos exemplificar o conceito de sistema posicional. Seja o número 1303, representado na 
base 10, escrito da seguinte forma: 
 1 3 0 3 10 
Neste exemplo, o número é composto de quatro algarismos: 1, 3, 0 e 3, cada algarismo possui 
um valor correspondente à sua posição no número. 
Assim, o primeiro 3 (algarismo mais à direita) representa 3 unidades. Neste caso, o valor 
absoluto do algarismo (que é 3) é igual ao seu valor relativo (que também é 3), por se tratar da 
primeira posição (posição mais à direita, que é a ordem das unidades). Enquanto o segundo 3 vale 
três vezes a potência de 2 na base 10 ou 300. 
O valor total do número seria 1 x 103 + 3 x 102 + 0 x 101 + 3 x 100 = 1303 10. 
Generalizando, num sistema qualquer de numeração posicional, um número N é expresso da 
seguinte forma: 
N = (dn-1 dn-2 dn-3 ... d1 d0 )b 
onde: 
d indica cada algarismo do número; 
n-1, n-2, 1, 0 índice, indicam a posição de cada algarismo; 
b indica a base de numeração; 
n indica o número de dígitos inteiros. 
O valor do número pode ser obtido do seguinte somatório: 
 N = dn-1 x b
n-1
 + dn-2 x b
n-2 
+ ... + d1 x b
1
 + d0 x b
0
 
 
2.1 - Outras bases de numeração 
 
Entre as bases diferentes da 10, consideremos apenas as bases 2 e potências de 2, visto que 
todo computador digital representa internamente as informações em algarismos binários, ou seja, 
trabalha em base 2. Como os números representados em base 2 são muito extensos (quanto menor a 
base de numeração, maior é a quantidade de algarismos necessários para indicar um dado valor) e, 
portanto, de difícil manipulação visual, costuma-se representar externamente os valores binários em 
outras bases de valor mais elevado. Em geral, usam-se as bases octal ou hexadecimal, em vez da 
base decimal, por ser mais simples e rápido converter valores binários para valores em bases que são 
potências de 2. 
 
Arquitetura de Computadores 10 
Através da notação posicional, representam-se números em qualquer base: 
(1011)2 - na base 2 
(257)8 - na base 8 
 
No entanto, nas bases diferentes de 10, o valor relativo do algarismo (valor dependente de sua 
posição no número) é normalmente calculado usando-se os valores resultantes de operações 
aritméticas em base 10 e não na base do número. 
Exemplo: 
 Seja o número na base 2: (1011)2 
 Aplicando a expressão, teríamos: 1 x 2
3
 + 0 x 2
2
 + 1 x 2
1
 + 1 x 2
0
 = 8 + 0 + 2 + 1 = (11)10 
 
Podemos concluir que: 
a-) O número máximo de algarismos de uma base é igual ao valor da base. 
b-) O valor do algarismo mais à esquerda (mais significativo) de um número de n algarismos 
inteiros é obtido pela multiplicação de seu valor absoluto (algarismo dn-1) pela base elevada à 
potência (n-1), ou seja: (dn-1 x b n-1 ). 
c-) O valor total do número é obtido somando-se n valores, cada um expressando o valor 
relativo de um dos n algarismos componentes do número. 
 
A base do sistema binário é 2, logo, qualquer número, quando representado nesse sistema 
consiste exclusivamente em dígitos 0 e 1. 
Em bases de valor superior a 10, utilizam-se letras do alfabeto para representação de 
algarismos maiores que 9. Uma base especialmente importante em computação é a 16 ou 
hexadecimal. 
 
Na base 16 (hexadecimal), dispomos de 16 algarismos (não números) diferentes: 0, 1, 2, 3, 4, 
5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Os “algarismos” A, B, C, D, E, F, representam respectivamente os 
valores (da base 10): 10, 11, 12, 13, 14, 15. 
Exemplo: 
. Seja o número na base 16: (1A7B)16 
. Aplicando a expressão, para encontrar o seu valor na base 10, teríamos: 
1 x 16
3 + 10 x 16
2
 + 7 x 16
1
 + 11 x 16
0
 = 4096 + 2560 + 112 + 11 = (6779)10 
Podemos observar que na fórmula foram usados os valores 10 (para o A) e 11 (para o B) para 
multiplicar as potências de 16. Por isso, obtivemos o valor do número na base 10. Utilizamos valores 
e regras de aritmética da base 10 e, por isso, o resultado encontrado é um valor decimal. A tabela a 
seguir, mostra a representação de números nas bases 2, 8, 10 e 16. 
 
 
Base 2 Base 8 Base 10 Base 16 Base 2 Base 8 Base 10 Base 16 
 0 0 0 0 1001 11 9 9 
 1 1 1 1 1010 12 10 A 
 10 2 2 2 1011 13 11 B 
 11 3 3 3 1100 14 12 C 
 100 4 4 4 1101 15 13 D 
 101 5 5 5 1110 16 14 E 
 110 6 6 6 1111 17 15 F 
 111 7 7 7 10000 20 16 10 
 1000 10 8 8 10001 21 17 11 
Arquitetura de Computadores 11 
Podemos observar na tabela que os dígitos octais e hexadecimais correspondem a 
combinações de 3 (octais) e 4 (hexadecimais) bits (algarismos binários). Sendo a base desses 
sistemas de valor maior que a base 2 e tendo em vista essa característica na representação de 
números nas bases 8 e 16 em relação à base 2, verifica-se que é possível converter rapidamente 
números da base 2 para as bases 8 ou 16, ou vice-versa. 
Por exemplo, o número (101111011101), na base 2, possui 12 algarismos (bits), mas pode ser 
representado com quatro algarismos octais ou com três algarismos hexadecimais. 
(101111011101)2 = (5735)8 ; porque: 101 = 5, 111 = 7 , 011 = 3 e 101 = 5 
(101111011101)2 = (BDD)16 ; porque: 1011 = B, 1101 = D e 1101 = D. 
 
2.2 - Conversão de Bases 
 
Entendido o conceito de representação de números em notação posicional, e sendo esta 
notação aplicável em qualquer base inteira, podemos exercitar a conversão de números de uma base 
para outra, principalmente no que se refere à conversão entre as bases múltiplas de 2, e entre estas e 
a base 10 e vice-versa. 
 
2.2.1 - Conversão entre Bases Potência de 2 
 
Entre as bases 2 e 8 
 
Como 8 = 2
3
 , um número binário pode ser facilmente convertido para o seu valor equivalente 
na base 8. Se o número binário for inteiro, basta dividi-lo, da direita para a esquerda, em grupos de 3 
bits (o último grupo não sendo múltiplo de 3, preenche-se com zeros à esquerda). Então, para cada 
grupo, acha-se o algarismo octal equivalente. 
A conversão de números da base 8 para a 2 é realizada de forma semelhante, no sentido 
inverso; substitui-se cada algarismo octal pelos seus 3 bits correspondentes. 
 
Entre as bases 2 e 16 
 
O procedimento de conversão entre números binários e hexadecimais é idêntico ao da 
conversão entre as bases 2 e 8, exceto que, neste caso, a relação é 16 = 2
4
. 
Desse modo, um algarismo hexadecimal é representado por 4 bits; converte-se um número 
binário em hexadecimal, dividindo-se este número em grupos de 4 bits da direita para a esquerda. 
A conversão de hexadecimal para binário é obtida substituindo-se o algarismo hexadecimal 
pelos 4 bits correspondentes, de acordo com os valores indicados na tabela. 
 
Entre as bases 8 e 16 
 
O processo de conversão utiliza os mesmos princípios antes apresentados. No entanto, comoa 
base de referência para as substituições de valores é a base 2, esta deve ser empregada como 
intermediária no processo. Ou seja, convertendo-se da base 8 para a base 16, deve-se primeiro 
efetuar a conversão para a base 2 e depois para a base 16. O mesmo ocorre se a conversão for da 
base 16 para a base 8. 
Exemplo: 
(3174)8 = ( )16 
= (011) (001) (111) (100)2 = (11001111100)2 
 = (0110) (0111) (1100)2 = (67C)16 
Arquitetura de Computadores 12 
2.2.2 - Conversão de números de uma base B para a base 10 
 
A conversão de um número, representado em uma base B qualquer, para seu correspondente 
valor na base 10 é realizada empregando-se a expressão da notação posicional. 
Exemplo: 
(101101)2 = ( )10 
Substituindo-se, na expressão, as letras pelos valores do exemplo, teremos: 
b = 2 (a base origem do número a ser convertido) 
n = 6 (6 algarismos) 
n - 1 = 5 (expoente do primeiro produto mais à esquerda) 
dn-1 = 1 
Os produtos seguem a seqüência da expressão, resultando em: 
 
1 x 2
5
 + 0 x 2
4
 + 1 x 2
3
 + 1 x 2
2
 + 0 x 2
1
 + 1 x 2
0
 = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = (45)10 
 
2.2.3 - Conversão de números decimais para uma base B 
 
A conversão de números, representados na base 10, para seus valores equivalentes em uma 
base qualquer é efetuada através de um processo inverso ao do subitem anterior (base B para base 
10). 
A conversão é obtida dividindo-se o número decimal pelo valor da base desejada; o resto 
encontrado é o algarismo menos significativo do valor na base B (mais à direita). Em seguida, 
divide-se o quociente encontrado pela base B; o resto é o outro algarismo (à esquerda); e assim, 
sucessivamente, vão-se dividindo os quocientes pelo valor da base até se obter quociente de valor 
zero. Em cada divisão, o resto encontrado é um algarismo significativo do número da nova base; o 
primeiro resto encontrado é o valor do algarismo menos significativo e o último resto será o 
algarismo mais significativo (mais à esquerda). 
 
Na realidade, o algoritmo de conversão pode ser definido com vários critérios de parada, tais 
como: 
a-) Enquanto quociente for diferente de zero: 
 . dividir dividendo por divisor 
 . extrair resto como algarismo e colocá-lo à esquerda do anterior 
 . repetir 
 . Quando quociente for igual a zero, parar. 
b-) Enquanto dividendo for maior que divisor: 
 . dividir dividendo por divisor 
 . extrair resto como algarismo e colocá-lo à esquerda do anterior 
 . repetir 
 . Usar o dividendo (que agora é menor que o divisor) como último algarismo à esquerda 
(algarismo mais significativo). 
 
Exemplos: 
1-) (45)10 = ( )2 
 45 / 2 = 22 resto0 = 1 
 22 / 2 = 11 resto1 = 0 
 11 / 2 = 5 resto2 = 1 
 5 / 2 = 2 resto3 = 1 
 2 / 2 = 1 resto4 = 0 
 1 / 2 = 0 resto5 = 1 
 O número é (101101)2 
Arquitetura de Computadores 13 
 
2-) (490)10 = ( )16 
 490 / 16 = 30 resto0 = 1010 algarismo A16 
 30 / 16 = 1 resto1 = 1410 algarismo E16 
 1 / 16 = 0 resto2 = 110 algarismo 116 
 O número é (1EA)16 
 
2.3 - Aritmética binária e hexadecimal 
 
Procedimentos de adição e subtração de números binários e hexadecimais, inteiros e sem 
sinal. 
 
Soma binária 
A operação de soma de dois números em base 2 é efetuada de modo semelhante à soma 
decimal, levando-se em conta, apenas, que só há dois algarismos disponíveis (0 e 1). Sendo assim: 
0 + 0 = 0 
1 + 0 = 1 
0 + 1 = 1 
1 + 1 = 0, com “vai 1” 
 
Exemplos: 
 11111 vai 1 111 
 101101 parcela 1 10101 
+101011 parcela 2 +11100 
1011000 110001 
 
Subtração binária 
 
A subtração em base 2, na forma convencional, usada também no sistema decimal (minuendo 
- subtraendo = diferença), é relativamente mais complicada por dispormos apenas dos algarismos 0 e 
1 e, dessa forma, 0 menos 1 necessita de “empréstimo” de um valor igual à base (no caso é 2), 
obtido do primeiro algarismo diferente de zero, existente à esquerda. Se estivéssemos operando na 
base decimal, o “empréstimo” seria de valor igual a 10. 
Exemplos: 
 
 101101 
- 100111 
 000110 
 
A partir da direita para a esquerda 
a-) 1 - 1 = 0 
b-) 0 - 1 não é possível. Então, retira-se 1 da ordem à esquerda, que fica com 1 - 1 = 0, e 
passa-se para a ordem à direita, como 2, visto que 1 unidade de ordem à esquerda vale uma base de 
unidades (no caso: base = 2) da ordem direita. 
2 - 1 = 1 
c-) Agora tem-se 0 - 1 e, portanto, repete-se o procedimento do item acima 
2 - 1 = 1 
d-) 0 - 0 = 0 
e-) 0 - 0 = 0 
f-) 1 - 1 = 0 
Resultado: 0001102 ou simplesmente 1102 
Arquitetura de Computadores 14 
 
Aritmética hexadecimal 
 
A aritmética com valores expressos em algarismos hexadecimais segue as mesmas regras para 
qualquer base. 
Exemplo 1: Adição 
 
 1 11 
 3A943B 
+23B7D5 
 
 5E4C10 
 
Da direita para a esquerda, temos: 
a-) B = 1110 + 5 = 1610 
Como 1610 não é um algarismo válido da base 16 (o maior algarismo, F, tem valor = 1510), 
então usa-se o princípio posicional, substituindo 16 unidades da ordem da direita por 1 unidade a 
ordem á esquerda (vai 1) 
B + 5 = 0 e vai 1 
b-) 1 + 3 + D = 1 + 3 + 13 = 1710 
 1710 = 16 (vai 1 para a esquerda) + 1 
c-) 1 + 4 + 7 = 1210 
 1210 equivalente ao algarismo C16. Coloca-se C como resultado e não há “vai 1”. 
d-) 9 + B = 9 + 11 = 2010 
 20 = 16 (vai 1 para a esquerda) + 4. Coloca-se 4 como resultado e “vai 1” para a esquerda. 
e-) 1 + A + 3 = 1 + 10 + 3 = 1410 
 1410 equivale ao algarismo E16 
f-) 3 + 2 = 5 
 
Resultado: 5E4C10 
 
Exemplo 2: Subtração 
 4C7BE8 
- 1E927A 
 
 2DE96E 
 
Da direita para a esquerda: 
a) 8 - A não é possível. Retira-se, então, 1 unidade da ordem à esquerda (E - 1 = D), 
passando 16 unidades (valor igual ao da base) para a direita, as quais são somadas ao 
valor existente, 8. 
 16 + 8 = 24 - A = 24 - 10 = 1410, equivalente ao algarismo E16. 
b) D - 7 = 13 - 7 = 6 
c) B - 2 = 11 - 2 = 9 
d) 7 - 9 não é possível. Retira-se 1 unidade da ordem à esquerda (C - 1 = B), passando 16 
unidades para a direita, as quais são somadas ao valor existente, 7. 
 16 + 7 = 23 - 9 = 1410, equivalente ao algarismo E16. 
Arquitetura de Computadores 15 
e) C - E não é possível. Retira-se 1 unidade da ordem à esquerda (4 - 1 = 3), passando 16 
unidades para a direita, as quais são somadas ao valor existente, B16 = 1110. 
 1610 + B16 = 1610 + 1110 = 27 - 14 = 1310, equivalente ao algarismo D16. 
f) 3 - 1 = 2 
 
 
Resultado: 2DE96E16 
 
Arquitetura de Computadores 16 
3- Memória 
 
A memória é o componente do computador cuja função é armazenar as informações que são, 
foram ou serão manipuladas pelo sistema. 
A memória de um computador possui tantas variedades - tais como: de velocidade, de 
capacidade de armazenamento, de tecnologia de construção de utilidade dentro do sistema - que se 
torna, na realidade, um sistema hierarquicamente estruturado. 
Na memória, o elemento a ser manipulado fisicamente é o bit, o qual, em grupo de n bits, 
corresponde a uma unidade de informação a ser armazenada, transferida, recuperada, etc. Ou seja, a 
memória serve para armazenar informações (na forma de bits) e recuperá-las quando desejado. Para 
isso, realizam-se ações de escrita (transferência de bits de outro componente para a memória; por 
exemplo: da UCP) e de leitura (transferência de bits da memória para a UCP). Por informação, 
entendem-se as instruções e os dados de um programa. 
Para o correto e eficaz funcionamento da manipulação das informações de e para a memória 
de um computador, verifica-se a necessidade de se ter em um mesmo computador diferentes tipos de 
memória. Para certas atividades, p. ex., é fundamental que a transferênciade informações seja a mais 
rápida possível. É o caso das atividades realizadas internamente no processador, onde a velocidade é 
primordial, porém a quantidade de bits a ser manipulada é muito pequena (em geral, corresponde à 
quantidade de bits necessária para representar um único valor - um único dado). Isso caracteriza um 
tipo de memória diferente, p. ex., daquele em que a capacidade de armazenamento é mais importante 
que a sua velocidade de transferência. 
O ideal, é claro, é que a capacidade e velocidade de transferência fossem grandes, mas nesse 
caso o custo seria alto demais. 
As memórias de um computador, se interligam de forma estruturada, constituindo um sistema 
em si, parte do sistema global de computação, podendo ser denominado subsistema de memória. 
Esse subsistema é projetado de modo que seus componentes sejam organizados 
hierarquicamente, conforme mostrado na estrutura em forma de pirâmide na figura 4.1. 
 
 
 
Figura 4.1 - Hierarquia de memória. 
 
 
Arquitetura de Computadores 17 
3.1 - Memória secundária 
 
Na base da pirâmide que representa a hierarquia de memória em um computador encontra-se a 
memória denominada secundária ou memória auxiliar. Esta memória tem por objetivo garantir um 
armazenamento mais permanente a toda a estrutura de dados e programas do usuário, razão pela qual 
deve naturalmente possuir maior capacidade que as outras memórias. 
A memória secundária de um computador pode ser constituída por diferentes tipos de 
dispositivos, alguns diretamente ligados ao sistema para acesso imediato (discos rígidos, por 
exemplo), e outros que podem ser conectados quando desejado (como os disquetes, fitas de 
armazenamento, CD-ROM etc.). 
Uma das principais características dos dispositivos que constituem a memória secundária é 
sua não volatilidade. 
 
3.2 - Organização da memória principal 
 
A MP é a área de trabalho da UCP, isto é, a UCP e a MP trabalham íntima e diretamente na 
execução de um programa. As instruções e os dados do programa ficam armazenados na MP e a 
UCP vai “buscando-os” um a um à medida que a execução vai se desenrolando. Os programas são 
organizados de modo que os comandos são descritos seqüencialmente e o armazenamento das 
instruções se faz da mesma maneira, fisicamente seqüencial (embora a execução nem sempre se 
mantenha de forma seqüencial). 
A memória principal é composta de um determinado número de células (ou posições), cada 
uma podendo armazenar uma parte da informação. Cada célula tem um número, chamado de seu 
endereço, pelo qual os programas podem referenciá-la. Se a memória tem N células, elas terão 
endereços de 0 a N - 1. 
Uma célula é constituída de um grupo de M bits, que é manipulado em conjunto (como se 
fosse uma única unidade) em uma operação de leitura ou de escrita. Cada célula representa uma 
parte da informação, instrução ou dado, propriamente dita. Seu significado é que ela é a menor 
unidade endereçável. A maioria dos fabricantes de computador padronizaram a célula de 8 bits, que 
é chamada byte. 
Já com relação às palavras, são formadas por um grupo de bytes (células). Um computador 
com uma palavra de 16 bits tem 2 bytes/palavra, enquanto que um computador com palavra de 32 
bits tem 4 bytes/palavra. O significado de uma palavra é que a maioria das instruções operam em 
palavras inteiras. Uma máquina de 16 bits terá registradores de 16 bits e instruções que manipulam 
palavras de 16 bits, enquanto que uma máquina de 32 bits terá registradores de 32 bits e instruções 
para mover, somar, subtrair e outras que manipulam palavras de 32 bits. 
Teoricamente, a unidade de armazenamento da MP deveria ser a palavra, isto é, palavra e 
célula deveriam ser especificadas com o mesmo tamanho, o que, na realidade não acontece. Os 
fabricantes têm preferido organizar a MP com células de 1 byte de tamanho, com palavras de 16, 32 
e 64 bits. 
Há autores que utilizam a palavra como unidade de transferência e armazenamento, neste 
caso, o endereçamento de memória é feito por palavra e não por célula. A memória é vista como um 
conjunto de palavras, o que não representa um problema, desde que a palavra seja constituída por 
um número de bits múltiplo da célula. No entanto, na prática é possível encontrar computadores cuja 
integração UCP/MP é realizada com uma unidade de transferência diferente não só da palavra, mas 
também do tamanho da célula, seja por razões técnicas, seja apenas por interesses comerciais. 
Existem também, computadores cuja palavra, nem sequer é formada por um conjunto bits múltiplo 
da célula. 
 
Arquitetura de Computadores 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 bit 0 bit 1 bit M - 1 
 
 
Figura 4.2 - Organização básica da memória principal. 
 
3.2.1 - Organização de memória do tipo seleção linear 
 
Por esta técnica todos os bits de uma dada célula (palavra) estão na mesma pastilha, o arranjo 
físico e lógico das células é o mesmo. O conjunto é organizado em N células de M bits cada. Por 
exemplo, uma pastilha de 16 K bits pode conter 1024 células de 16 bits cada. Os elementos de cada 
conjunto são conectados por linhas horizontais e verticais. Cada linha horizontal da memória (uma 
célula) é uma saída do decodificador de linha; cada linha vertical da memória (bit da célula) se 
conecta ao sensor de dados para receber ou enviar 1 bit da célula. 
Em outras palavras, o decodificador tem 2E saídas para E entradas, isto é, se cada endereço 
armazenado no REM tem E bits, a ligação REM - decodificador tem E linhas. 
A saída do decodificador terá x linhas, uma para cada um dos N = 2E células de memória. 
No exemplo acima, a pastilha de 16 K bits teria um REM de 10 bits, 10 linhas de saída do REM 
para o decodificador e deste sairiam 1024 linhas, uma para cada célula de memória. 
Dado um certo endereço, por exemplo, endereço 12 decimal ou 0000001100 em binário, 
armazenado no REM, isto acarretaria uma saída 1 na linha 13 do decodificador, correspondente ao 
endereço 12 (linha 13 porque o primeiro endereço é 0). As demais linhas seriam iguais a zero. 
O problema com este tipo de organização é o tamanho do decodificador. À medida que a quantidade 
de células aumenta, o decodificador tem que crescer demasiadamente e os circuitos se tornam mais 
complexos, apesar da grande vantagem de velocidade que tem. 
 
N células 
Todas as células têm a mesma 
quantidade M de bits 
MP 
endereço 0 
M bits 
M bits 
endereço 1 
endereço 2 
endereço 3 
endereço N - 2 
endereço N - 1 
Arquitetura de Computadores 19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 - Operações com a memória principal 
 
Conforme descrito anteriormente as operações que podem ser realizadas com a MP são: 
escrita (write) e leitura (read). 
 
Os componentes utilizados durante estas operações são mostrados na figura abaixo e serão 
descritos a seguir. Estes componentes são conectados através de barramentos específcicos. O 
barramento de um sistema de computação é o elemento responsável pela interligação dos demais 
componentes, conduzindo de modo sincronizado o fluxo de informações entre eles - dados, 
endereços e sinais de controle - de acordo com uma programação de atividades previamente definida 
pela UC. 
 
Linhas de endereços 
 
REM 
E bits 
Decodificador 
por seleção 
de linha 
(1 entre N linhas) 
Memória 
N células 
Circuitos de E/S por colunas 
Read / Write 
 Linha de bit Linha de célula 
Linhas de Dados 
Arquitetura de Computadores 20 
 
 
Figura 3.3 - Estrutura UCP/MP e a utilização debarramento para comunicação entre elas. 
 
Registrador de dados da memória (RDM) - Memory Buffer Register (MBR) - registrador 
que armazena temporariamente o conteúdo de uma ou mais células que está sendo transferido da MP 
para a UCP (em uma operação de leitura) ou da UCP para a MP (em uma operação de escrita). Em 
seguida a informação é encaminhada para outro elemento da UCP para processamento ou para uma 
célula da MP, conforme o tipo da operação de transferência. Permite armazenar a mesma quantidade 
de bits do barramento de dados. 
Registrador de endereços da memória (REM) - Memory Address Register (MAR) - 
registrador que armazena temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, ao 
início de uma operação de leitura ou de escrita. Em seguida, o endereço é encaminhado à área de 
controle da MP para decodificação e localização da célula desejada. Permite armazenar a mesma 
quantidade de bits do barramento de endereços. 
Barramento de controle - Interliga a UCP à MP para passagem de sinais de controle durante 
uma operação de leitura ou escrita. É bidirecional, porque a UCP pode enviar sinais indicando que a 
operação é de leitura ou escrita e a MP pode enviar sinais do tipo wait (para a UCP aguardar o 
término de uma operação). 
Barramento de endereços - Interliga o REM à MP para transferência dos bits que 
representam um determinado endereço. É unidirecional, visto que somente a UCP aciona a MP para 
a realização de operações de operações de leitura ou escrita. Possui tantas linhas de transmissão 
quantos são os bits que representam o valor de um endereço. 
Barramento de dados - Interliga o RDM à MP para transferência de informações entre MP e 
UCP (sejam instruções ou dados). É bidirecional, isto é, ora os sinais percorrem o barramento da 
UCP para a MP (operação de escrita), ora percorrem o caminho inverso (operação de leitura). 
A realização de uma operação de leitura é efetivada através da finalização de algumas 
operações menores (microoperações), cada uma consistindo em uma etapa. O tempo gasto para 
realização de todas estas etapas caracteriza o tempo de acesso. O intervalo de tempo decorrido entre 
duas operações consecutivas (leitura-leitura, leitura-escrita ou escrita-leitura) denomina-se ciclo de 
memória. 
 
 
Arquitetura de Computadores 21 
Etapas de uma operação de leitura 
1-) (REM)  (outro registrador) 
1.a-) O endereço é colocado no barramento de endereços 
2-) Sinal de leitura é colocado no barramento de controle 
3-) (RDM)  (MP(REM)) 
4-) (registrador)  (RDM) 
 
Etapas de uma operação de escrita 
1-) (REM)  (registrador) - A UCP coloca o endereço no REM 
1.a-) O endereço é colocado do barramento de endereços 
2-) (RDM)  (registrador) - A UCP coloca no RDM o dado a ser transferido 
3-) Sinal de escrita - A UCP aciona o sinal de gravação pelo barramento de controle 
4-) (MP(REM))  (RDM) - O dado é transferido para a célula de memória pelo barramento 
de dados 
 
3.4 - Cálculos com capacidade da MP 
 
A memória principal é um conjunto de N células, cada uma armazenando um valor com M 
bits. Então, a quantidade de endereços da MP é também igual a N, visto que a cada conteúdo de 
célula está associado um número, que é o seu endereço. 
O valor de N representa a capacidade da memória, através da quantidade de células ou de 
endereços. O valor de M indica a quantidade de bits que podem ser armazenados em uma célula 
(que é a informação propriamente dita). 
Como 1 bit representa apenas um entre dois valores (base binária), podemos concluir que: 
 
a) pode-se armazenar em cada célula um valor entre 0 e 2M - 1. São 2M combinações 
possíveis. 
 Por exemplo, se M = 8 bits, temos 2
8
 = 256 
 Seriam armazenados valores entre 00000000 (0) e 11111111 (255). 
 
b) a MP tendo N endereços, N = 2
E
 , sendo E = quantidade de bits dos números que 
representam cada um dos N endereços. 
Por exemplo, se N = 512 (porque a MP tem 512 células), N = 2
9 
, E = 9. 
 
 
c) o total de bits que podem ser armazenados na referida MP é T, sendo: 
 T = N x M ou T = 2 
E
 x M 
 Utilizando os valores do exemplo acima, teremos: 
 T = 512 x 8 = 4096 bits = 4K bits 
 
Exemplo 3.4.1: 
 
Uma memória RAM pode armazenar um máximo de 256K bits. Cada célula pode armazenar 8 
bits. Qual o tamanho de cada endereço e qual é o total de células que podem ser utilizadas nesta 
memória ? 
 
Total de bits = T = 256K = 2
18
 
1 célula = 8 bits = M = 2
3
 
Sendo T = N x M, N = T / M = 2
18
 / 2
3
 = 2
15
 
Arquitetura de Computadores 22 
Se N = 2
E
 , então: 2
15
 = 2
E
 E = 15 
Tamanho de cada endereço = 15 bits (E) 
Total de células: 2
15
 = 32K 
 
Podemos acrescentar a esses elementos o REM, RDM, o barramento de dados e o de 
endereços. 
Como o barramento de dados interliga o RDM e a MP, então ambos possuem o mesmo 
tamanho em bits. O mesmo acontece entre o barramento de endereços e o REM. 
Como o REM tem por função armazenar o endereço de acesso a uma célula da MP, então seu 
tamanho deve corresponder à quantidade de bits de cada endereço. Já o RDM deve ter um tamanho 
correspondente à palavra do computador, visto que deve transferir os bits de uma palavra entre a 
UCP e a MP (ou vice-versa, dependendo da operação ser de escrita ou de leitura). 
 
Exemplo 3.4.2: 
 
Um computador, cuja memória principal tem uma capacidade máxima de 2K células de 16 
bits cada, possui um REM, um RDM e a palavra possui tamanho de 32 bits. Qual o tamanho destes 
registradores, qual o valor do maior endereço dessa MP e qual a quantidade total de bits que nela 
podem ser armazenados ? 
M = 16 bits 
 
Se total de células = 2K, N = 2
11
 , se N = 2
E
 então E = 11 
Se cada endereço é um número de 11 bits, então o REM também deve ter o tamanho igual a 
11 bits. Se a palavra tem 32 bits e o RDM é o registrador cuja função é armazenar uma palavra de 
dados, então: RDM = 32 bits 
 
Maior endereço: 2K - 1 = 2047 
Total de bits: como T = N x M, então T = 2K x 16 = 32K bits 
 
Exercícios: 
 
1-) Um computador possui um RDM com 16 bits de tamanho e um REM com capacidade 
para armazenar números com 20 bits. Sabe-se que a célula deste computador armazena dados com 8 
bits de tamanho e que ele possui uma quantidade N de células, igual à sua capacidade máxima de 
armazenamento. Pergunta-se: 
a-) Qual é o tamanho do barramento de endereços ? 
b-) Quantas células de memória são lidas em uma única operação de leitura ? 
c-) Quantos bits tem a memória principal ? 
 
2-) Um computador possui uma memória principal com 4K células, cada uma capaz de 
armazenar uma palavra de 8 bits. Pergunta-se: 
a-) Qual é o maior endereço desta memória ? 
b-) Qual é o tamanho do barramento de endereços deste sistema ? 
c-) Quantos bits podem ser armazenados no RDM e no REM ? 
d-) Qual é o total de bits que pode existir nesta memória ? 
 
3-) Um computador possui uma memória principal com capacidade para armazenar palavras 
de 16 bits em cada uma de suas N células. O barramento de endereços tem 12 bits de tamanho. 
Quantos bytes poderão ser armazenados nessa memória ? 
 
Arquitetura de Computadores 23 
3.5 - Memória Cache 
 
Em toda execução de uma instrução, a UCP acessa a memória principal (sem cache), pelo 
menos uma vez, para buscar a instrução e transferi-la para um dos seus registradores. Muitas 
instruções requerem outros acessos à memória, seja para a transferência de dados para a UCP (que 
serão processados na UAL), seja para a transferência do resultado de uma operação da UCP para a 
memória. 
Em resumo, para a realização do ciclo de uma instrução há sempre a necessidade de ser 
realizado um ou mais ciclosde memória. 
Parte do problema de limitação de velocidade do processador, refere-se à diferença de 
velocidade entre o ciclo de tempo da UCP e o ciclo de tempo da memória principal. A MP transfere 
bits para a UCP em velocidades sempre inferiores às que a UCP pode receber e operar os dados, o 
que acarreta, muitas vezes, a necessidade de acrescentar-se um tempo de espera para a UCP (wait-
state - estado de espera). 
Se o processador (UCP) precisa esperar pelos bits enviados da MP, isto se faz em períodos 
fixos. Cada período destes chama-se um estado de espera. O número de estados de espera inseridos 
para que a transferência de dados se concretize depende da relação entre a velocidade da UCP e da 
MP. 
Se todos os circuitos da UCP e da MP fossem fabricados com elementos de mesma 
tecnologia, este problema deixaria de existir. O aperfeiçoamento tecnológico das memórias 
utilizadas como MP, não tem acompanhado a evolução dos processadores que vêm constantemente 
obtendo velocidades cada vez maiores em suas operações. 
Na busca de uma solução para este problema (congestionamento na comunicação UCP/MP), 
foi desenvolvida uma técnica que consiste na inclusão de um dispositivo de memória entre UCP e 
MP, denominado memória cache, cuja função é acelerar a velocidade de transferência das 
informações entre UCP e MP. 
Esse tipo de memória é fabricado com tecnologia semelhante à da UCP e, portanto, possui 
tempos de acesso compatíveis, resultando numa considerável redução da espera da UCP para receber 
dados e instruções da cache, ao contrário do que acontece em sistemas sem cache. 
 
3.5.1 - Utilização da memória cache 
 
 
 
 
 
 
 
Com a inclusão da cache podemos descrever o funcionamento do sistema com a execução dos 
seguintes passos: 
1) Sempre que a UCP vai buscar uma nova instrução (após a busca inicial), ela acessa a 
memória cache. 
2) Se a instrução (ou dado) estiver na cache (chama-se acerto), ela é transferida em alta 
velocidade (compatível com a da UCP). 
3) Se a instrução (ou dado) não estiver na cache (chama-se falta), então o sistema está 
programado para interromper a execução do programa e transferir a instrução desejada da 
MP para a cache. Porém essa transferência não é somente da instrução desejada, mas dela 
e de um grupo subseqüente, na pressuposição de que as instruções do grupo serão 
requeridas pela UCP em seguida e, portanto, já estarão na cache quando necessário 
(acertos). 
UCP CACHE 
 
MP 
Transferência cache/UCP 
célula por célula 
Transferência cache/MP 
bloco por bloco de células 
Arquitetura de Computadores 24 
Para haver realmente aumento de desempenho do sistema, é necessário que haja mais acertos 
do que faltas. Isto é, a memória cache somente é produtiva se a UCP puder encontrar uma 
quantidade de palavras na cache, suficientemente grande para sobrepujar as eventuais perdas de 
tempo com faltas. 
 
3.5.2 - Conceito de localidade 
 
Basicamente, podemos definir o conceito de localidade como sendo o fenômeno relacionado 
com o modo pelo qual os programas em média são escritos e executados pela UCP. A execução dos 
programas se realiza, na média, em pequenos grupos de instruções. 
Este fato pode ser decomposto em duas facetas do princípio da localidade: espacial e 
temporal. 
Assim, os programas não são executados de modo que a MP seja acessada randomicamente 
como seu nome sugere (RAM). Se um programa acessa uma palavra da memória, há uma boa 
possibilidade de que ele em breve acesse a mesma palavra novamente. Este é o princípio da 
localidade temporal. E se ele acessa uma palavra da memória, há uma boa probabilidade de que o 
programa acesse proximamente uma palavra subseqüente ou de endereço adjacente àquela palavra 
que ele acabou de acessar. É o princípio da localidade espacial. 
 
3.5.3 - Mapeamento de dados MP/Cache 
 
Para entender o sentido desta função como elemento de projeto da memória cache , 
devemos considerar que uma MP consiste em um conjunto seqüencial de N = 2
E
 células 
endereçáveis, cada uma possuindo um único endereço com E bits. 
Consideremos ainda que a MP está dividida em um conjunto de B blocos 
(numerados de 0 a B -1), cada um constituído de K células, sendo B = N / K ou B = 2E / K. A 
memória cache constituída de Q linhas de dados, denominadas quadros, cada uma podendo 
armazenar K células. Q é bem menor que B para que a cache não seja muito cara. 
A cada instante, a memória cache possui um conjunto de blocos de MP armazenados em seus 
quadros, com os dados que a UCP deve precisar. Porém, como Q < B (há mais blocos que quadros), 
não é possível um quadro da cache estar dedicado a armazenar um específico bloco da MP, ou seja, 
um quadro é usado por mais de um bloco e, por conseguinte, é preciso identificar , em cada instante, 
qual o específico bloco que está armazenado no específico quadro da cache. Para isso, cada quadro 
tem um campo (além daquele para armazenar K células), denominado TAG, que contém a 
identificação do bloco e que, como veremos a seguir, faz parte dos E bits do endereço completo da 
MP. 
 MP possui N células = 2 
E
 células endereçáveis 
 MP dividida em B blocos com K células - B = N / K 
 Cache possui Q quadros (linhas de dados), cada uma contendo K células = tamanho do 
bloco da MP. 
 Cada quadro possui um campo (TAG) que contém o número de identificação do bloco que 
nele está armazenado. 
Para definir a relação entre os blocos da MP e os quadros da cache, pode-se escolher uma das 
três alternativas de mapeamento disponíveis: direto, associativo, associativo por conjunto. 
Arquitetura de Computadores 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mapeamento direto: por esta técnica, cada bloco da MP tem um quadro da cache 
previamente definido para ser armazenado. Ou seja, uma certa região da cache só pode conter dados 
de uma determinada região da MP. Como há mais blocos de MP do que quadros da cache, isto 
significa que muitos blocos irão ser destinados a um mesmo quadro, sendo preciso definir a regra a 
ser seguida para a escolha do quadro de cada bloco. 
Podemos exemplificar considerando uma MP com espaço de endereçamento de 8 Mbytes 
(células), tendo cada uma um endereço com 23 bits (2
23
 = 8 M). 
A cache associada a esta MP possui um tamanho correspondente a 128 Kbytes dividida em 
1024 (2
10
) quadros, com 128 bytes de dados cada um. 
Sabemos que podemos obter o total de blocos da MP calculando B=N/K onde: 
 N = Número de células da MP = 2
23
 
 K = Número de células do quadro da cache = 2
7
 
 B = 2
23
 / 2
7
 = 2
16 = 64 K blocos. 
A memória principal será, então dividida em 64 K blocos de 128 bytes. Como há 65536 
blocos na MP e 1024 quadros na cache, então cada quadro deverá armazenar (um de cada vez, é 
claro) 64 blocos = (2
6
). 
Cada endereço da MP pode ser divido nos seguintes elementos: 
 6 bits mais significativos - indicam qual bloco entre os 64 alocados naquele quadro 
(TAG); 
 10 bits do meio - indicam o endereço do quadro da cache; 
 7 bits menos significativos - indicam o endereço da célula (byte) de dados no quadro. 
Esta técnica de mapeamento é, sem dúvida, simples e de baixo custo de implementação, além 
de não acarretar sensíveis atrasos de processamento dos endereços. O seu problema consiste 
justamente na fixação da localização para os blocos (no exemplo, 64 blocos estão destinados a um 
quadro, o que indica que somente 1 de cada vez pode estar lá armazenado). 
Se por exemplo, durante a execução de um programa, um dado código fizer repetidos acessos 
a palavras situadas em blocos alocados no mesmo quadro, então haverá necessidade de sucessivas 
idas à MP para substituição de blocos (muitas faltas) e a relação acerto/faltas será baixa, coma 
conseqüente redução do desempenho do sistema. 
bloco 0 
(K células) 
bloco 1 
bloco B - 1 
célula de end. 0 
 
célula de end. 1 
 
célula de end. 2 
célula de end. N-1 
MP 
CACHE 
Tamanho do bloco 
(K células) 
TAG 
Arquitetura de Computadores 26 
 
Mapeamento associativo: Neste tipo de mapeamento, os blocos não têm um quadro fixado 
previamente para seu armazenamento. Qualquer região da cache pode conter dados de qualquer 
região da MP, o que implica na varredura de toda a cache para verificar a presença dos dados. 
O endereço da MP é, neste caso, dividido apenas em duas partes: 
 os 7 bits menos significativos, para indicar a célula desejada pela UCP; e 
 os 16 bits restantes, indicam o endereço do bloco desejado. 
O campo TAG de cada quadro armazena o endereço completo do bloco armazenado no 
respectivo quadro. 
Embora esta técnica evite a fixação dos blocos aos quadros, por outro lado acarreta a 
necessidade de uma lógica complexa para, rapidamente, examinar cada campo TAG de todos os 
quadros da cache. 
 
Mapeamento associativo por conjuntos: Esta técnica tenta resolver o problema de conflito 
de blocos em um mesmo quadro (da técnica de mapeamento direto) e o problema de técnica de 
mapeamento associativo, de exaustiva busca e comparação do campo TAG de toda a memória 
cache. A técnica se resume em organizar os quadros da cache em grupos, denominados conjuntos, 
os quais estão vinculados a regiões da MP (como no mapeamento direto). Dentro do conjunto os 
quadros são complementarmente associativos, como na técnica anterior. 
Genericamente, a cache é dividida em C conjuntos de D quadros, de modo que: 
Q = C x D. 
O método estabelece que o endereço da memória principal é dividido da seguinte forma: 
 
 7 bits 9 bits 7 bits 
 
 TAG número do conjunto endereço da célula 
 
3.5.4 - Algoritmos de substituição de dados na cache 
 
O problema se resume em definir qual dos blocos atualmente armazenados na cache deve ser 
retirado para dar lugar a um novo bloco que está sendo transferido. Isto é necessário porque todos 
os quadros da cache estão sempre ocupados, visto que Q é muito menor que B. 
Dependendo de qual técnica de mapeamento se esteja usando, pode-se ter algumas opções de 
algoritmos. Por exemplo, se o método de mapeamento adotado foi o direto, então não há o que 
definir, pois, neste caso, somente há um único quadro possível para um dado bloco. 
No entanto para os outros dois métodos de mapeamento, pode-se optar por um dos seguintes 
algoritmos: 
. O que não é usado há mais tempo (LRU-Least recently used) - O sistema seleciona para 
ser substituído o bloco que está há mais tempo sem ser utilizado. 
. Fila (FIFO- First-in, First-out) - O sistema escolhe o bloco que está armazenado há mais 
tempo na cache, independentemente de estar sendo usado ou não com freqüência pela UCP. 
. O que tem menos referências (LFU-Least Frequently used) - O sistema escolhe o bloco 
que tem o menor número de acessos por parte da UCP. 
. Escolha aleatória - Trata-se de escolher aleatoriamente um bloco para ser substituído, 
independentemente de sua situação no conjunto. 
 
Arquitetura de Computadores 27 
3.5.5 - Política de escrita pela memória cache 
 
Em sistemas com memória cache, sempre que a UCP realiza uma operação de gravação, esta 
ocorre imediatamente na cache. Sendo a cache apenas uma memória intermediária, não a principal, 
é necessário que, em algum momento, a MP seja atualizada, para não comprometer a integridade do 
sistema. 
Antes que um bloco seja substituído na cache, é preciso considerar se ele foi ou não alterado 
na cache e se estas alterações também foram realizadas na MP; caso contrário, isto significa que o 
bloco da cache está diferente do bloco da MP e isto não pode acontecer, pois a MP precisa ser tão 
corretamente mantida quanto a cache. 
Uma técnica que implemente a política de escrita, deve levar em consideração alguns fatores, 
tais como: 
. A memória principal pode ser acessada tanto pela cache quanto por elementos de entrada e 
saída (um dispositivo de acesso direto a memória (DMA)). Neste caso, é possível que uma célula da 
MP tenha sido alterada na cache e ainda não na MP e, assim, esta célula da MP está desatualizada. 
Ou um elemento de E/S pode ter alterado a célula da MP e, então, a célula da cache é que estará 
desatualizada. 
. A memória principal pode ser acessada por várias UCP, cada uma contendo sua memória 
cache. Neste caso, é possível que uma célula da MP seja alterada para atender à alteração de uma 
cache específica de uma UCP, e as demais caches cujo conteúdo esteja ligado a esta palavra estarão 
desatualizadas. 
Técnicas conhecidas: 
 Escrita em ambas (Write through): Por esta técnica, cada escrita em uma célula da cache 
acarreta escrita igual na célula correspondente da MP, assegurando validade permanente e igual ao 
conteúdo de ambas as memórias. Caso haja outros módulos UCP/Cache, estes alterarão também 
suas caches correspondentes. Com a utilização desta técnica, pode haver uma grande quantidade de 
escritas desnecessárias na MP, com a natural redução de desempenho do sistema. 
 Escrita somente no retorno (Write back): Esta técnica realiza a atualização quando o 
bloco foi substituído e se houve alteração. Sempre que ocorrer uma alteração da célula na cache, o 
quadro correspondente será marcado através de um bit adicional. Assim, quando o bloco 
armazenado no quadro específico for substituído, o sistema verifica o valor do bit adicional; caso 
seja igual a 1, o bloco é então escrito na MP; caso contrário, não. Esta técnica minimiza a 
desvantagem da técnica anterior, porém a MP fica potencialmente desatualizada para utilização por 
outros dispositivos a ela ligados, como o módulo de E/S, o que os obriga a acessar o dado através da 
cache, o que é um problema. 
 Escrita uma vez (Write once): Técnica apropriada para sistemas multi-UCP/Cache, que 
compartilhem um mesmo barramento. Por ela, o controlador da cache atualiza o bloco da MP 
sempre que o bloco correspondente na cache foi atualizado pela primeira vez. Este fato não só 
atualiza ao mesmo tempo ambos os blocos (como na técnica Write through), mas também alerta os 
demais componentes que compartilham o barramento único. Estes são informados de que houve 
alteração daquela célula específica e impedem seu uso. Outras alterações naquele bloco apenas são 
realizadas, na cache local, pois o bloco somente é atualizado na MP quando foi substituído na cache. 
A política Write once pode ser conveniente, mas apenas para sistemas com múltiplas UCP. 
 
3.6 - Registradores 
 
Em um computador, o destino do conteúdo de qualquer tipo de memória é o processador (a 
UCP). Isto é, o objetivo final de cada uma das memórias é armazenar informações destinadas a 
serem, em algum momento, utilizadas pelo processador. Ele é o responsável pela execução das 
instruções, pela manipulação dos dados e pela produção dos resultados das operações. 
Arquitetura de Computadores 28 
Para executar a instrução o processador necessita buscá-la (na memória cache ou principal) e 
armazená-la em seu próprio interior. 
Em seguida a este armazenamento da instrução, o processador deverá, na maioria das vezes, 
buscar dados da memória para serem manipulados na UAL. Esses dados também precisam ser 
armazenados em algum local da UCP até serem utilizados. Os resultados de um processamento (de 
uma soma, subtração, operação lógica etc.) também precisam, às vezes ser guardados 
temporariamente na UCP, ou para serem novamente manipulados na UAL por uma outra instrução, 
ou para serem transferidos para uma memória externa à UCP. Esses dados, assim como as 
instruções, durante a etapa de busca, são armazenados na UCP em pequenas unidades de memória 
denominadas registradores. Os registradores são a memória interna da UCP. 
 
3.7 - Tipos (Tecnologias defabricação de memórias) 
 
A memória principal da maioria dos computadores atuais é fabricada com tecnologia de 
semicondutores. Tendo em vista as características desses elementos eletrônicos, este tipo de 
dispositivo possui a particularidade de gastar o mesmo tempo para acessar qualquer célula de 
memória independente de sua localização. 
Qualquer que seja o endereço, aleatoriamente ou randomicamente escolhido, o tempo de 
acesso será o mesmo. Esse tipo de memória é denominado memória de acesso aleatório, sendo, no 
entanto, mais conhecida pela sigla de sue nome em inglês: RAM - Random Access Memory. 
Memórias RAM são normalmente utilizadas na implementação do espaço de endereçamento da 
memória principal dos computadores. No que se refere ao processo de fabricação e desempenho, há 
dois tipos de RAM no mercado: memórias RAM estáticas (Static RAM - SRAM) e memórias RAM 
dinâmicas (Dynamic RAM - DRAM). 
Memórias estáticas são aquelas em que o valor de 1 bit permanece armazenado na célula 
enquanto houver energia elétrica alimentando o dispositivo. Isto é, se uma operação de escrita 
armazena valor zero em uma célula, este valor permanece armazenado até que uma nova operação 
de escrita grave outro valor por cima (o valor 1). O valor então permanece estático. 
Nas memórias dinâmicas, o valor armazenado precisa ser reconstituído de tempos em tempos, 
visto que o armazenamento do valor do bit se realiza através da carga de um dispositivo eletrônico 
denominado capacitor, o qual vai perdendo a carga à medida que o tempo passa, necessitando de 
periódicas recargas para que o valor armazenado permaneça inalterado. A carga armazenada neste 
capacitor (que permanece por alguns milissegundos) faz a célula guardar o valor 1, e a ausência de 
carga representa o valor 0. Os poucos milissegundos de retenção do valor de carga logo passam e o 
dado estaria perdido se não houvesse um processo de reescrita. Ou seja, periodicamente as células de 
uma memória DRAM requerem uma operação de reescrita dos dados, que se denomina refreshing e 
que é responsável pela velocidade menor das DRAM em relação as SRAM. Por isso, um ciclo de 
memória em uma DRAM é maior que o tempo de acesso. 
Embora seja rápida e de acesso aleatório, a RAM possui algumas desvantagens, entre as quais 
a volatilidade, isto é, perde seu conteúdo quando a energia elétrica é interrompida. Além disso em 
alguns casos representam o inconveniente de permitir que se escreva normalmente em suas células, 
possibilitando a acidental eliminação do conteúdo de uma ou mais células. 
Uma vez que o processador nada realiza sem as instruções, é necessário que ele possua uma 
certa quantidade de memória não volátil. Neste tipo de memória são armazenadas as instruções que 
iniciam a operação e a inicialização do sistema, tão logo a alimentação elétrica seja ligada. Em 
microcomputadores costuma-se chamar de bootstrap ou simplesmente boot, enquanto outros 
fabricantes chamam IPL - Initial Program Load. 
Este tipo de memória é chamada ROM - Read Only Memory e além de ter que ser não 
volátil, permite apenas operações de leitura. No entanto, o tempo de acesso em memórias ROM 
também é constante, independentemente da localização da célula e, conseqüentemente são também 
memórias RAM. 
Arquitetura de Computadores 29 
Um exemplo típico é o dos microcomputadores do tipo PC, que vêm da fábrica com um 
conjunto de rotinas básicas do sistema operacional armazenadas em ROM, denominadas em 
conjunto de BIOS - Basic Input Output System. 
 
Uma variação deste tipo de memória denomina-se PROM - Programmable Read Only 
Memory - ROM programável. Uma PROM é fabricada sem nenhum bit armazenado e 
posteriormente é realizada a etapa de gravação das informações, a qual, após seu término, também 
não permite alteração. 
Outros tipos de ROM são a EPROM - Erasable PROM e EEPROM - Electrically ou 
Electronically EPROM (também chamada EAROM - Electrically Alterable ROM). 
A EPROM pode ser utilizada diversas vezes porque os dados nela armazenados podem ser 
apagados ao se iluminar a pastilha com luz ultravioleta, a qual incide em uma janela de vidro, 
montada na parte superior da pastilha. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma pastilha de EPROM. 
 
O outro tipo, EEPROM ou EAROM, permite que a programação (escrita de bits), o 
apagamento e a reprogramação sejam efetuadas por controle da UCP. 
 
 
Arquitetura de Computadores 30 
3.8 - Exercícios: 
 
1-) Considere uma palavra de memória cujo endereço é representado por um número binário com 32 dígitos. 
Em seu conteúdo encontra-se o valor, em hexadecimal, F10A. Pergunta-se: 
a-) Quais os tamanhos do REM e do RDM desse sistema? 
b-) Quantos bytes podem ser armazenados em memória? 
 
2-) Um sistema possui uma memória principal com capacidade de armazenamento de 32 Mbytes. Sabendo 
que o processador transfere um grupo de 4 células de 16 bits nas operações com a MP, determine o tamanho 
em bits do REM e quantas palavras podem ser armazenadas. 
 
3-) Considere uma memória com capacidade de armazenamento de 64 K bytes; cada célula pode armazenar 1 
byte de informação e cada caractere é codificado com 8 bits. Resolveu-se armazenar na memória deste 
sistema um conjunto de caracteres do seguinte modo. A partir do endereço (hexadecimal) 27FA, foram 
escritos sucessivamente grupos de 128 caracteres iguais, iniciando pelo grupo de As, seguido do grupo de Bs, 
e assim por diante. Qual deverá ser o endereço correspondente ao local onde está armazenado o primeiro J? 
 
4-) Um computador possui uma MP com 256 Mbits. Sabendo que a capacidade de transferência do sistema é 
de 32 bits e que uma célula possui a metade desta capacidade, pergunta-se: 
a-) Qual o tamanho do endereço de célula? 
b-) Qual o tamanho do RDM e da palavra? 
c-) Quantas células podem ser endereçadas neste computador? 
 
5-) Um computador possui um RDM com 64 bits de tamanho e um REM com capacidade para armazenar 
números com 16 bits. Sabe-se que a célula deste computador armazena informações com 32 bits de tamanho e 
que ele possui uma quantidade N de células, igual à sua capacidade máxima de armazenamento. Pergunta-se: 
a-) Qual é o tamanho do barramento de endereços? 
b-) Quantos Kbytes podem ser armazenados na memória principal ? 
 
6-) Um computador possui uma memória principal com 128K células, cada uma capaz de armazenar uma 
palavra de 32 bits. Pergunta-se: 
a-) Qual é o maior endereço de célula de memória? 
b-) Qual é o tamanho do barramento de endereços deste sistema? 
c-) Quantos bits podem ser armazenados no RDM e no REM? 
d-) Quantos Kbits podem ser armazenados em memória? 
 
7-) Um computador possui uma memória principal com capacidade para armazenar palavras de 32 bits em 
cada uma de suas N células. O barramento de endereços tem 20 bits de tamanho. Quantos bytes poderão ser 
armazenados nessa memória? 
 
8-) Um sistema é capaz de endereçar palavras de 64 bits em cada uma de suas 16 Mega posições de memória. 
Sabendo-se que uma palavra corresponde a oito células; pergunta-se: 
a-) Quantas células o sistema é capaz de endereçar? 
b-) Quantas palavras o sistema é capaz de endereçar? 
c-) quantos Mbits podem ser armazenados nesta memória? 
 
9-) Sabendo-se que a capacidade total da memória de um certo computador é de 256 Mega bytes (1 Mega = 
106) e que ela lê/escreve dados sempre no formato 64 bits a cada acesso, pode-se afirmar que o número 
mínimo de linhas (bits) com que o processador a endereça é de? 
 
10-) Um computador pode armazenar até 4Gbytes de memória principal, organizada em células de 16 bits. O 
sistema possui uma memória cache, com método de mapeamento direto, composta por 4K quadros de 256 
bytes. Qual o formato em bits do endereço de memória deste computador? Supondo que a UCP solicite a 
célula de endereço 1.048.580, determine o conteúdo do endereço de memória. 
 
Arquitetura de Computadores 31 
11-) Utilizando as características