Aula 02 TAAC

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Tópicos Avançados em 
Arquitetura de Computadores
Professor: André Sobral
e-mail: asobral@unicarioca.edu.br
Ciência da Computação
Sumário
� Introdução;
� Componentes;
� Memória Principal;
� Memória Cache;
� Processadores
Sistema de Computação
Componentes
� Memória Principal:
Sistema de Computação
Memória Principal
� Projetada para um acesso rápido e fácil pelo 
processador;
� No instante de execução de um programa, as 
instruções e os dados vão sendo armazenados 
na MP e o processador vai buscando à medida 
que a execução vai acontecendo.
Sistema de Computação
Memória Principal
� Endereços de Memória:
� Memórias são organizadas em células;
� Cada célula possui um número associado: 
endereço; 
� Programas referenciam uma célula a partir deste 
endereço; 
Sistema de Computação
� Se uma memória possui n 
células, tais células 
possuirão os endereços 0 à 
n – 1.
Memória Principal
� Endereços de Memória:
Sistema de Computação
� Se uma célula é 
constituída de x bits, 
ela pode armazenar 
qualquer uma das 2x
diferentes 
combinações de bits.
� Todas as células de uma memória possuem o mesmo 
número de bits. 
Memória Principal
� Endereços de Memória:
� Células adjacentes tem endereços consecutivos
� Computadores que utilizam sistemas de 
numeração binária expressam endereços de 
memória como número binário 
� Se um endereço possui m bits, o número máximo 
de células endereçáveis é 2m. 
� Ex.: Fig. anterior: (a) precisa de pelo menos 4 
bits, (b) e (c) apenas 3 bits. 
Sistema de Computação
Memória Principal
� Capacidade da Memória:
� Capacidade da memória em bits (T):
� T = N * M
N Número de endereços;
M Número de bits por células.
� Capacidade da memória em bytes (C): 
� C = T/8
Sistema de Computação
Memória Principal
� Exemplos:
� Numa MP com 1kbyte de capacidade, onde cada 
célula tem 8 bits:
a) quantas células tem a MP? 
b) quantos bits são necessários para representar 
um endereço de memória? 
Sistema de Computação
Memória Principal
� Exemplos:
Sistema de Computação
� Um computador endereça 1k células de 16 
bits cada uma. Pede-se: 
a) sua capacidade de memória; 
b) o maior endereço que o computador pode 
endereçar; 
Memória Principal
� Estrutura Processador/Memória Principal:
Sistema de Computação
Figura 4.11 – Introd à Org de Comput – Mario A Monteiro
Memória Principal
� Estrutura Processador/Memória Principal:
� Registrador de dados da Memória (RDM): 
armazena temporariamente a informação que 
está sendo transferida da UCP para MP ou da 
MP para a UCP.
� Barramento de Dados: interliga o RDM à MP. 
Suporta transferência bidirecional. 
� Registrador de endereços da Memória (REM): 
armazena temporariamente o endereço de 
acesso à uma posição de memória ao se iniciar 
uma leitura ou gravação.
Sistema de Computação
Memória Principal
� Memória Principal:
• Estrutura Processador/Memória Principal:
� Barramento de Endereços: interliga o REM à 
MP para transferência dos bits que representam 
um determinado endereço. É unidirecional (UCP 
MP). O número de linhas de comunicação está 
relacionado com o número de bits que 
representam o valor de um endereço. 
� Barramento de controle: interliga a Unidade de 
Controle (UC) da UCP com a MP para o envio de 
sinais de controle de uma operação de leitura e 
gravação. É bidirecional.
Sistema de Computação
Memória Principal
� Memória Principal:
• Estrutura Processador/Memória Principal:
� Controladora da memória: interpreta os sinais 
de controle do processador e responde a ele nas 
operações de leitura e escrita. Também 
decodifica os endereços do barramento de 
endereços, localiza a célula desejada e libera os 
bits para o barramento de dados.
Sistema de Computação
Memória Principal
� Memória Principal:
• Operação de leitura:
Sistema de Computação
Figura 4.13 – Introd à Org de Comput – Mario A Monteiro
Memória Principal
� Memória Principal:
• Operação de escrita:
Sistema de Computação
Figura 4.14 – Introd à Org de Comput – Mario A Monteiro
Memória Principal
� Memória Principal:
• Capacidade:
� A MP é um conjunto de N células, cada uma 
armazenando um valor com M bits.
� O valor N representa a capacidade da memória.
� O valor M indica a quantidade de bits que pode 
ser armazenado em cada célula.
� Como cada bit só pode assumir dois valores, 
então cada célula pode armazenar valores entre 
0 e 2M – 1, porém um de cada vez
� Com N endereços e E sendo a quantidade de 
bits para representar cada endereço, temos: 
N = 2E
Sistema de Computação
Memória Principal
� Memória Principal:
• Exemplo - Capacidade:
� Uma MP tem espaço de endereçamento de 2K e 
cada célula pode armazenar 16 bits. Qual o valor 
total de bits que podem ser armazenados nesta 
memória e qual o tamanho de cada endereço?
Sistema de Computação
Memória Principal
� Memória Principal:
• Exemplo - Capacidade:
� Uma MP tem espaço de endereçamento de 2K e 
cada célula pode armazenar 16 bist. Qual o valor 
total de bits que podem ser armazenados nesta 
memória e qual o tamanho de cada endereço?
Sistema de Computação
Memória Principal
� Memória Principal:
• Exemplo - Capacidade:
� Uma MP pode armazenar um máximo de 256K e 
cada célula pode armazenar 8 bits. Qual o 
tamanho de cada célula e qual o total de células 
que podem ser utilizadas?
Sistema de Computação
Memória Principal
� Memória Principal:
• Exemplo - Capacidade:
� Uma MP pode armazenar um máximo de 256K e 
cada célula pode armazenar 8 bits. Qual o 
tamanho de cada endereço e qual o total de 
células que podem ser utilizadas?
Sistema de Computação
Exercício de Fixação
� Questão 01: (Técnico em Info – CRF-PI – 2016)
Quanto a organização da memória, a quantidade 
de bits em um endereço está relacionada a:
a) Quantidade média de células endereçáveis.
b) Mínima quantidade de células endereçáveis. 
c) Máxima quantidade de células endereçáveis
d) Mínima quantidade de células endereçadas. 
Sistema de Computação
Exercício de Fixação
� Questão 02: (Técnico de TI – FUB – 2016)
Julgue o próximo item, relativo à memória principal 
e à memória cache.
“Em um sistema de computação, o barramento de 
dados é bidirecional e o barramento de endereços 
é unidirecional ”.
a) Certo;
b) Errado.
Sistema de Computação
Exercício de Fixação
� Questão 03: (Téc Judic – TRT-PI – 2010)
A quantidade máxima de memória que um 
processador consegue acessar é determinada 
pelo:
a) número de linhas no barramento de endereço.
b) número de linhas no barramento de dados.
c) número de linhas no barramento de controle.
d) controlador de memória existente no chipset.
Sistema de Computação
Exercício de Fixação
� Questão 04: (Téc Judic – TRT-PI – 2010)
No que diz respeito à memória dos computadores, é INCORRETO 
afirmar:
a) Se uma célula de memória consistir em k bits, ela pode conter 
quaisquer das 2k diferentes combinações de bits.
b) Se uma memória tiver n células (ou endereços) elas terão endereços 
de 0 a n-1.
c) A unidade básica de memória é o digito binário, denominado bit. Um 
bit pode conter 0 ou 1.
d) As memórias secundárias (discos) foram criadas para compensar o 
problema causado pelo fato de as CPUs serem mais rápidas que as 
memórias primárias.
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