·
Cursos Gerais ·
Introdução à Lógica e Programação
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
Infraestrutura de Hardware Sistemas de Memória Sistemas de Memória Parte do computador onde os programas e os dados são armazenados Composto por um determinado número de células que podem armazenar informações Cada célula possui um endereço sob o qual os programas podem referenciálo Um sistema de armazenamento de programas e dados q u e e m ú l t i m a i n s t â n c i a s ã o u t i l i z a d o s p e l o processador na execução de alguma operação Sistemas de Memória ARMAZENAR ESCRITA WRITE RECUPERAR LEITURA READ Sistemas de Memória Operações Escrita transferência de informações de outro componente do sistema de computação para a memória CPU memória Leitura transferência de bits da memória para a CPU memória CPU Organização das Memórias Em um sistema de computação não é possível construir e utilizar apenas um tipo de memória Para certas atividades é fundamental que a transferência de informações seja a mais rápida possível Necessidade de construção de vários tipos de memória Capacidade de armazenamento Velocidade Organização das memórias O sistema de memória é composto por diversos níveis Os níveis compõem uma hierarquia Componentes da Hierarquia Grandezas da Hierarquia de Memória Custo Capacidade e Tempo de acesso Menor tempo de acessoMaior custo por bit Maior capacidade Menor custo por bit Maior capacidademaior tempo de acesso O ideal é organizar dados e programas na memória de maneira que as palavras requeridas geralmente sejam encontradas nas memórias mais rápidas Conceitos de Localidade O funcionamento da hierarquia de memória está fundamentado em duas características encontradas nos programas Localidade Temporal Localidade Espacial Existe uma grande probabilidade de o processador executar os mesmos trechos de código tempo e utilizar repetidamente dados próximos espaço Ex biblioteca Conceitos de Localidade Localidade temporal posições de memória uma vez referenciadas lidas ou escritas tendem a ser referenciadas novamente dentro de um curto espaço de tempo Localidade espacial se uma posição de memória é referenciada posições de memória cujos endereços sejam próximos da primeira tendem a ser logo referenciados Hierarquia de Memória Conceitos Importantes Localização Tempo de acesso método de acesso Capacidade Volatilidade Conceitos Importantes Localização Interna Freqüentemente chamada de principal RAM e cache Registradores Externa Conhecida como secundária Dispositivos de armazenamento periféricos Discos Fitas CDROM Conceitos Importantes Capacidade Quantidade de informação que pode ser armazenada em uma memória Na memória interna é usualmente expressa em função de bytes ou palavras Tamanhos mais usuais de palavras 8 16 32 bits Na memória externa tipicamente expressa em função de bytes Conceitos Importantes Método de acesso Seqüencial A memória é organizada dentro de unidades de dados chamadas registros O acesso é feito numa seqüência linear específica Exemplo Unidades de Fita Acesso Direto Aleatório Blocos individuais ou registros têm um endereço único baseado na localização física Exemplo Unidade de disco e RAM Conceitos Importantes Tempo de acesso Indica quanto tempo a memória gasta para colocar uma informação no barramento de dados após uma determinada posição ter sido endereçada É um dos parâmetros que pode medir o desempenho da memória Conceitos Importantes Volatilidade Volátil As informações são perdidas quando a potência elétrica é desligada Ex Registradores memória principal RAM Não Volátil A informação uma vez gravada é mantida Não é necessária potência elétrica para manter a informação Ex discos fitas memória principal ROM Hierarquia de Memória Elementos Tipos de memória em uso nos computadores Registradores Estão localizados no núcleo do processador São caracterizados por um tempo de acesso menor que um ciclo de relógio e sua capacidade é pequena Os registradores não são memórias de armazenamento são usadas apenas como apoio à execução de programas É o único nível da hierarquia que permite movimentações menores que um bloco Memória Cache Dispositivo de memória entre a CPU e a MP Função acelerar a velocidade de transferência das informações entre CPU e MP aumentando o desempenho dos sistemas Usada para armazenamento de instruções e dados mais freqüentemente acessados do programa em execução As palavras de memória mais usadas pelo processador devem permanecer armazenadas na cache Somente no caso de ela não estar armazenada na cache é que a busca se dará na memória principal Memória Cache Memória Principal A memória básica de um sistema de computação desde seus primórdios É o dispositivo no qual o programa que vai ser executado é armazenado para que a CPU busque instrução por instrução Quanto maior a capacidade de armazenamento em Bytes maior a capacidade de processamento Uso de memória virtual Uso do HD como extensão da Memória Principal Memória Secundária A memória secundária é o último nível da hierarquia de memória É composta pelos dispositivos de armazenamento de massa normalmente discos rígidos de grande capacidade e menor custo por byte armazenado Os programas e arquivos são armazenados integralmente na memória secundária que são dispositivos de memória não volátil 1K 128 x 8bits MAR MBR Organização da Memória Principal A organização lógica de uma memória pode ser diretamente elaborada sabendose sua capacidade e o tamanho da palavra Ex Uma memória de 1K de um computador com palavra de 8 bits 7 27 8 8 Organização e Composição da Memória Principal Fabricantes definem diversas configurações de memórias com o objetivo de adequar as necessidades do maior número possível de usuários Pastilhas com capacidade geralmente menor que a pretendida mem lógica são combinadas para compor uma memória com maior capacidade Atividade Ilustre a organização das seguintes memórias apontando os locais onde decodificadores e multiplexadores são necessários a Capacidade da Memória conjunto 1K byte Tamanho da Palavra 1 byte Configuração das Pastilhas 256 x 8 bits b CM 1K x palavras de 4 bits CP 512 x 4 bits c CM 1K x palavras de 4 bits CP 512 x 2 bits d CM 1M x palavras de 1 byte CP 512 x 512 bits Por onde estudar Arquitetura e Organização de Computadores William Stallings Capítulo 4 Organização Estruturada de Computadores Andrew Tanembaum Capítulo 2 Notas de Aula
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
Infraestrutura de Hardware Sistemas de Memória Sistemas de Memória Parte do computador onde os programas e os dados são armazenados Composto por um determinado número de células que podem armazenar informações Cada célula possui um endereço sob o qual os programas podem referenciálo Um sistema de armazenamento de programas e dados q u e e m ú l t i m a i n s t â n c i a s ã o u t i l i z a d o s p e l o processador na execução de alguma operação Sistemas de Memória ARMAZENAR ESCRITA WRITE RECUPERAR LEITURA READ Sistemas de Memória Operações Escrita transferência de informações de outro componente do sistema de computação para a memória CPU memória Leitura transferência de bits da memória para a CPU memória CPU Organização das Memórias Em um sistema de computação não é possível construir e utilizar apenas um tipo de memória Para certas atividades é fundamental que a transferência de informações seja a mais rápida possível Necessidade de construção de vários tipos de memória Capacidade de armazenamento Velocidade Organização das memórias O sistema de memória é composto por diversos níveis Os níveis compõem uma hierarquia Componentes da Hierarquia Grandezas da Hierarquia de Memória Custo Capacidade e Tempo de acesso Menor tempo de acessoMaior custo por bit Maior capacidade Menor custo por bit Maior capacidademaior tempo de acesso O ideal é organizar dados e programas na memória de maneira que as palavras requeridas geralmente sejam encontradas nas memórias mais rápidas Conceitos de Localidade O funcionamento da hierarquia de memória está fundamentado em duas características encontradas nos programas Localidade Temporal Localidade Espacial Existe uma grande probabilidade de o processador executar os mesmos trechos de código tempo e utilizar repetidamente dados próximos espaço Ex biblioteca Conceitos de Localidade Localidade temporal posições de memória uma vez referenciadas lidas ou escritas tendem a ser referenciadas novamente dentro de um curto espaço de tempo Localidade espacial se uma posição de memória é referenciada posições de memória cujos endereços sejam próximos da primeira tendem a ser logo referenciados Hierarquia de Memória Conceitos Importantes Localização Tempo de acesso método de acesso Capacidade Volatilidade Conceitos Importantes Localização Interna Freqüentemente chamada de principal RAM e cache Registradores Externa Conhecida como secundária Dispositivos de armazenamento periféricos Discos Fitas CDROM Conceitos Importantes Capacidade Quantidade de informação que pode ser armazenada em uma memória Na memória interna é usualmente expressa em função de bytes ou palavras Tamanhos mais usuais de palavras 8 16 32 bits Na memória externa tipicamente expressa em função de bytes Conceitos Importantes Método de acesso Seqüencial A memória é organizada dentro de unidades de dados chamadas registros O acesso é feito numa seqüência linear específica Exemplo Unidades de Fita Acesso Direto Aleatório Blocos individuais ou registros têm um endereço único baseado na localização física Exemplo Unidade de disco e RAM Conceitos Importantes Tempo de acesso Indica quanto tempo a memória gasta para colocar uma informação no barramento de dados após uma determinada posição ter sido endereçada É um dos parâmetros que pode medir o desempenho da memória Conceitos Importantes Volatilidade Volátil As informações são perdidas quando a potência elétrica é desligada Ex Registradores memória principal RAM Não Volátil A informação uma vez gravada é mantida Não é necessária potência elétrica para manter a informação Ex discos fitas memória principal ROM Hierarquia de Memória Elementos Tipos de memória em uso nos computadores Registradores Estão localizados no núcleo do processador São caracterizados por um tempo de acesso menor que um ciclo de relógio e sua capacidade é pequena Os registradores não são memórias de armazenamento são usadas apenas como apoio à execução de programas É o único nível da hierarquia que permite movimentações menores que um bloco Memória Cache Dispositivo de memória entre a CPU e a MP Função acelerar a velocidade de transferência das informações entre CPU e MP aumentando o desempenho dos sistemas Usada para armazenamento de instruções e dados mais freqüentemente acessados do programa em execução As palavras de memória mais usadas pelo processador devem permanecer armazenadas na cache Somente no caso de ela não estar armazenada na cache é que a busca se dará na memória principal Memória Cache Memória Principal A memória básica de um sistema de computação desde seus primórdios É o dispositivo no qual o programa que vai ser executado é armazenado para que a CPU busque instrução por instrução Quanto maior a capacidade de armazenamento em Bytes maior a capacidade de processamento Uso de memória virtual Uso do HD como extensão da Memória Principal Memória Secundária A memória secundária é o último nível da hierarquia de memória É composta pelos dispositivos de armazenamento de massa normalmente discos rígidos de grande capacidade e menor custo por byte armazenado Os programas e arquivos são armazenados integralmente na memória secundária que são dispositivos de memória não volátil 1K 128 x 8bits MAR MBR Organização da Memória Principal A organização lógica de uma memória pode ser diretamente elaborada sabendose sua capacidade e o tamanho da palavra Ex Uma memória de 1K de um computador com palavra de 8 bits 7 27 8 8 Organização e Composição da Memória Principal Fabricantes definem diversas configurações de memórias com o objetivo de adequar as necessidades do maior número possível de usuários Pastilhas com capacidade geralmente menor que a pretendida mem lógica são combinadas para compor uma memória com maior capacidade Atividade Ilustre a organização das seguintes memórias apontando os locais onde decodificadores e multiplexadores são necessários a Capacidade da Memória conjunto 1K byte Tamanho da Palavra 1 byte Configuração das Pastilhas 256 x 8 bits b CM 1K x palavras de 4 bits CP 512 x 4 bits c CM 1K x palavras de 4 bits CP 512 x 2 bits d CM 1M x palavras de 1 byte CP 512 x 512 bits Por onde estudar Arquitetura e Organização de Computadores William Stallings Capítulo 4 Organização Estruturada de Computadores Andrew Tanembaum Capítulo 2 Notas de Aula