Organização Da Memória Principal

Organização da Memória Principal

A menor unidade de armazenamento na MP é a célula e cada célula possui um endereço que a identifica. Os endereços são utilizados para realizar operações de escrita e leitura:

Operação de escrita: armazenar, escrever ou gravar um elemento na memória.

Operação de leitura: recuperar ou ler um elemento na memória.

Cada célula contém em seu interior m bits e estes bits constituem na informação propriamente dita: uma instrução ou parte dela; um dado ou parte dele; um endereço ou parte dele. A figura a seguir mostra um exemplo de célula e endereço. Na prática, os endereços são em binário.

As figuras a seguir mostram as diferentes formas de organizar as células:

Operações de Leitura e Escrita

Para entendermos com é feita uma operação de leitura ou escrita na memória, é necessário conhecer os componentes do processador que participam destas operações:

RDM (Registrador de Dados da Memória) ou MBR (Memory Buffer Register): armazena temporariamente a informação que está sendo transferida da MP para o processador ou vice-versa.

REM (Registrador de Endereços da Memória) ou MAR (Memory Address Register): armazena temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, ao se iniciar uma operação de leitura ou de escrita.

UC (unidade de controle): comanda as operações de leitura ou de escrita.

Barramento de dados: interliga o RDM à MP.

Barramento de endereços: interliga o REM à MP para a transferência dos bits que representam um endereço de acesso a uma posição de memória.

Barramento de controle: interliga o processador à MP para passagem de sinais de controle durante uma operação de leitura ou escrita.

A figura a seguir ilustra os elementos citados.

Os tamanhos dos elementos citados são dados em bits ou bytes e vale as igualdades:

Tamanho do RDM = tamanho do BD = tamanho da unidade de transferência

Tamanho do REM = tamanho do BE = tamanho do endereço de memória

A unidade de transferência é chamada de palavra e depende do fabricante, podendo ser uma única célula (8 bits ou 1 byte) ou um conjunto de células.

O tamanho do endereço de memória depende da quantidade de células que a memória possui:

2tamanho end. em bits = qtde de células

E o tamanho da memória, em bits ou bytes, é dado por:

Tamanho da memória = qtde de células X tamanho da célula

Exemplo: Considere uma memória de 32 células de 16 bits cada. Qual é o tamanho, em bits, de um endereço desta memória?

2tamanho endereço em bits = 32 células

2tamanho endereço em bits = 25 células

2tamanho endereço em bits = 25 células

Tamanho endereço = 5 bits

Qual é tamanho, em bytes, desta memória?

Tamanho da memória = qtde de células X tam da célula

= 32 X 16 bits

= 25 X 24 bits

= 29 bits

= 29 bits/8 bits

= 29/23 bytes

= 26 bytes

1) Operação de Leitura

Realizada através de algumas operações menores, as microoperações. O tempo gasto para realização de todas as microoperações caracteriza o tempo de acesso.

Passos:

1) (REM) ¬ conteúdo de outro registrador

2) O endereço é colocado no barramento de endereço

3) Sinal de leitura é colocado no barramento de controle pela unidade de controle

4) O endereço é usado para localizar a célula na MP

5) Envio da informação pelo barramento de dados

6) (RDM) ¬ MP(REM)

7) Outro registrador ¬ (RDM)

2) Operação de Escrita

Passos:

1) (REM) ¬ conteúdo de outro registrador

2) (RDM) ¬ conteúdo de outro registrador

3) O endereço é colocado no barramento de endereço

4) O conteúdo de RDM é colocado no barramento de dados

5) Sinal de escrita é colocado no barramento de controle

6) MP (REM) ¬(RDM), o dado é transferido para a célula de memória

Vamos visualizar como a memória atende uma requisição de leitura ou escrita. Iremos considerar uma memória 4 x 3, ou seja, 4 células (palavras) de 3 bits:

• 3 sinais de controle:

CS (chip Selection): controla a habilitação do chip de memória

RD (Read): diferencia leitura de escrita

OE (Output Enable): habilita a saída da memória

• I0, I1 e I2 são os bits de entrada

• O1, O2 e O3 são os bits de saída

• Duas linhas de endereço A1 e A0 que indicam qual das 4 palavras de 3 bits deve ser lida ou escrita:

A1 = 0 e A0 = 0, palavra 0

A1 = 0 e A0 = 1, palavra 1

A1