Arquitetura da Computação - Memória Principal

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01/11/2012
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ENGENHARIA ELÉTRICA – ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES– Henry Costa Lubanco
MEMÓRIA PRINCIPAL
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Memória Principal (MP)
Memória Principal é a parte do computador onde
programas e dados são armazenados para
processamento.
A informação permanece na memória principal
apenas enquanto for necessário para seu
emprego pela UCP. A área de MP ocupada pela
informação pode ser liberada para ser
posteriormente sobregravada por outra
informação.
Quem controla a utilização da memória principal é
o Sistema Operacional.
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É possível realizar duas operações em uma
memória:
escrita (“write”) – armazenar informação na memória;
leitura (“read”) – recuperar uma informação armazenada
na memória.
A operação de leitura não destrói o conteúdo da
memória, ela apenas providência a transferência de
uma cópia do que está armazenado.
Somente a operação de escrita é destrutiva.
Há necessidade de se definir os elementos que
compõem a estrutura UCP/MP e que são utilizados
naquelas operações.
Operações com MP
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Estrutura da CPU/MP
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O próximo slide mostra um exemplo de
operação de leitura de um dado
armazenado no endereço 1324 da MP (o
valor do dado é 5C) para a UCP.
1.(REM) �(outro registrador) o endereço e é
colocado no barramento de endereços.
2.Sinal de leitura no barramento de controle
3.(RDM) � (MP(REM)) pelo barramento de
dados
4.(outro registrador) <- (RDM)
Operação de Leitura
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No primeiro passo, a unidade de controle – UC
da UCP inicia a operação de leitura através da
transferência do endereço 1324, de um de seus
registradores específicos para a REM
Coloca o sinal de leitura (READ) no barramento
de controle para indicar aos circuitos de controle
da MP o que fazer em seguida.
A MP decodifica o endereço recebido e transfere
seu conteúdo para o RDM através do
barramento de dados.
Do RDM, então, a informação é transferida para
o elemento da UCP destinatário final.
Operação de Leitura
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Operação de Leitura
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O próximo slide mostra um exemplo de operação
de escrita de um dado, de valor igual a F7, da
UCP para a MP, a ser armazenado no endereço
21C8.
1. (REM) � (outro registrador) (a UCP coloca o
endereço no REM de endereços) em seguida endereço
é colocado no barramento de endereços.
2. (RDM) � (outro registrador) (a UCP coloca no RDM
o dado a ser transferido)
3. Sinal de escrita (a UCP aciona o sinal WRITE pelo
barramento de controle)
4. (MP(REM)) � (RDM) (o dado é transferido para a
célula de memória pelo barramento de dados)
Operação de Escrita
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Nos primeiros passos a UC coloca o endereço
desejado no REM.
Coloca o dado a ser transferido no RDM.
Sinal de escrita (WRITE) é acionado no
barramento de controle.
Como resultado da decodificação do endereço
pelos dispositivos de controle da memória, o
valor F7 é colocado na célula desejada, de
endereço 21C8.
Operação de Escrita
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Operação de Escrita
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A capacidade da MP em bits é igual ao produto
do nº de células pelo total de bits por célula.
T = N x M
T = capacidade da memória em bits
N = nº de endereços (N=2E sendo E = nº de bits do
endereço)
M = nº de bits de cada célula
Para encontrar a capacidade em bytes, bastaria
encontrar a capacidade em bits e depois dividir 8
(cada byte contém 8 bits) ou então converter o
tamanho da célula para bytes e depois
multiplicar pelo número de células. O último
endereço na memória é o endereço N-1 ( os
endereços começam em zero e vão até N-1).
Capacidade da MP
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1. Uma memória RAM tem um espaço máximo de
endereçamento de 2 K e cada célula pode armazenar 16
bits. Calcule o valor total de bits desta memória e qual o
tamanho de cada endereço.
2. Uma memória RAM é fabricada com a possibilidade de
armazenar um máximo de 256 K bits, cada célula
armazenando 8 bits. Qual o tamanho de cada endereço,
escreva o endereço inicial e final desta memória (em
binário e em hexadecimal) e qual o total de célula que
pode ser utilizado.
3. Um computador cuja memória principal tem uma
capacidade máxima de 2 K palavras de 16 bits cada.
Calcule o tamanho dos registradores RDM e REM, o
valor do último endereço desta memória (em binário e
em decimal) e qual a quantidade total de bits que podem
ser armazenados.
Exercício
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4. Uma memória com um total de bits armazenados
de 65.536 bits com 4K células, deseja-se calcular
o tamanho de cada célula.
5. Uma memória com capacidade máxima de
armazenamento de 65.536 bytes com cada célula
armazenando 16 bits, calcule seu RDM, REM e
endereço final em decimal e hexadecimal.
6. Uma memória de 1.048.576 bytes cujo tamanho
de cada célula é de 8 bytes, deseja-se saber o
tamanho do REM, RDM e final em decimal.
Exercícios
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7.Numa MP com 1kbyte de capacidade, onde cada
célula tem 8 bits:
quantas células tem a MP?
quantos bits são necessários para representar um
endereço de memória?
8.Um computador endereça 1k células de 16 bits
cada uma. Pede-se:
sua capacidade de memória;
o maior endereço que o computador pode endereçar
em hexa;
9.A memória de um computador tem capacidade de
armazenar 256 bits e possui um barramento de
dados de 16 bits. Pede-se:
o tamanho da célula de memória;
Exercícios
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Calcular e completar os campos:
Exercícios
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