Subsistemas De Memória

SUBSI STEMA DE MEMÓRIA

Prof. Murilo Parreira Leal, M.Sc.

Arquitetura e Organização de Computadores

26/02/08 – Pág. 1

1 – INTRODUÇÃO

A memória é o componente de um sistema de computação cuja função é armazenar as

informações (por informações entendem-se os dados ou as instruções de um programa – Von Neumann)

que são, foram ou serão manipuladas pelo sistema. Na prática, a memória de um computador possui

tantas variedades (velocidade, capacidade de armazenamento, tecnologia, etc.) que se torna um

subsistema de elementos hierarquicamente estruturados.

No caso de uma memória de computador, o elemento a ser manipulado é o bit, o qual, em grupo

de n bits, corresponde a uma unidade de informação a ser armazenada, transferida, recuperada, etc. Para

isso, realizam-se ações de armazenamento (transferência de bits de outro componente (UCP, HD, etc.))

ou recuperação (transferência de bits para outro componente (UCP, HD, etc.)). O armazenamento pode

ser chamado de “escrita”, “gravação” ou “write”, enquanto a recuperação pode ser chamada de

“leitura” ou “read”. A gravação é destrutiva, ou seja, os dados que estavam gravados anteriormente são

substituídos pelos que estão sendo gravados. Por outro lado, a recuperação apenas copia o valor

armazenado para outro local. O valor original continua sem alteração.

Para que a memória possa ser armazenada em uma memória (escrita) é necessário que seja

definido um local disponível identificado de alguma forma precisa e única (um número, por exemplo). O

número ou código associado ao local é o endereço (“address”) e irá permitir que a informação possa ser

localizada.

Observação importante: Diferentemente de uma caixa de correio ou biblioteca, o local indicado por um

endereço sempre estará preenchido por sinais elétricos (0 ou 1).

2 – MÉTODOS DE ACESSO

Acesso Seqüencial: Os dados são organizados na memória em unidades chamadas de registros.

O acesso é feito segundo uma seqüência específica. O tempo de acesso depende da posição

relativa do registro, variando significativamente. Exemplo: Fita magnética.

Acesso direto: Por meio de uma pesquisa seqüencial em uma vizinhança do registro é obtido o

seu endereço físico, sendo então é possível a leitura ou gravação. O tempo de acesso também é

variável. Exemplo: Disco magnético (HD).

Acesso aleatório: Cada posição de memória possui mecanismo de endereçamento fisicamente

conectado a ela. O tempo de acesso é o mesmo para todos os endereços. Exemplo: RAM.

Acesso Associativo: Um dado é buscado na memória com base em uma parte de seu conteúdo, e

não de acordo com seu endereço. Exemplo: Memória CACHE.

3 – HIERARQUIA DE MEMÓRIA

Para certas atividades é fundamental que a transferência da informação seja a mais rápida

possível (menor “Tempo de Acesso”), enquanto a quantidade de bits (“Capacidade”) a ser manipulada

pode ser pequena. Em outras situações, o “Tempo de Acesso” não é tão importante, mas sim o volume de

dados gravado. A permanência da informação após o desligamento do computador é outra característica

relevante em algumas situações.

Em todos os casos, o custo da memória é inversamente proporcional à “capacidade” e ao “tempo

de acesso”. Assim sendo, para o correto funcionamento de um computador verifica-se a necessidade de

diferentes tipos de memória. Este conjunto de diferentes memórias é chamado “Subsistema de Memória”.

APOSTILA 4 – SUBSI STEMA DE MEMÓRIA

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Arquitetura e Organização de Computadores

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SUBSISTEMA DE MEMÓRIA

Importante lembrar que os discos e fitas magnéticas (memória secundária) também serão

considerados como memória no presente capítulo.

3.1 – Parâmetros

Obs.: Nessa apostila os parâmetros “Capacidade” e “Custo” têm sido atualizados

freqüentemente, porém o “Tempo de Acesso” foi mantido constante para determinada geração de

componentes. Isso ocorre porque a sua atualização exigiria novos cálculos em vários exemplos

utilizados, principalmente em relação à memória CACHE. Última atualização – 10/09/2007.

CAPACIDADE: É a quantidade de informação que pode ser armazenada em uma memória. A

medida básica é o byte, embora também possam se usadas outras unidades como células