Subsistemas de memória

Subsistemas de memória
SW, APP e SO
Prof. Patrícia Lucas
O que é uma
memória?
Componente de um sistema de computação cuja
função é armazenar as informações que são (ou
serão) manipuladas por esse sistema, para que
elas (as informações) possam ser prontamente
recuperadas, quando necessário.
necessário
O que é uma
memória?
É um “depósito” onde são guardados certos
elementos (as informações) para serem
usados quando desejado (recuperação da
informação armazenada).
armazenada)
Na prática, um sistema de computação não
pode ser construído com apenas um tipo
de memória.
A memória de um computador é também
um sistema, pois é construída de vários
componentes (vários tipos diferentes de
memória) interligados e integrados, com o
objetivo de armazenar e recuperar.
Por que usar vários
tipos de memória?
1
O aumento sempre crescente da velocidade da CPU.
2
Capacidade de armazenamento que os sistemas computacionais exigem.
Se existisse apenas um tipo de memória em um
sistema computacional, qual deveria ser a velocidade
do seu tempo de acesso?
Exemplo:
Pode-se imaginar um sistema no qual a CPU manipula
um dado em 5 segundos, e a memória pode transferir
um dado para a CPU em 60 segundos. Pode-se afirmar
que a CPU, em 60 segundos, trabalharia 5 e ficaria 55
segundos
ociosa,
acarretando
uma
baixa
produtividade do sistema.
Como as informações são
representadas nas memórias
Elemento básico de
armazenamento físico
BIT
O modo pelo qual cada bit é identificado na memória é
variado: pode ser um sinal elétrico, um campo
magnético ou ainda por presença/ausência de ponto
de luz.
Como representar todas as informações que
conhecemos com apenas 1 bit?
•
Nesse caso, para introduzir todos os símbolos básicos que conhecemos precisaríamos
mais do que 1 bit, visto que, com apenas 1 bit só poderíamos representar 2 símbolos
distintos.
•
Considerando, por exemplo, que gostaríamos de representar internamente em um
computador o nosso alfabeto e demais símbolos gráficos da matemática e afins,
precisaríamos criar uma forma de representação:
representação
•
São 26 letras do alfabeto minúsculas;
•
São 26 maiúsculas;
•
4 símbolos matemáticos (+, -, *, /);
•
8 de pontuação.
Solução:
Para representar cada símbolo de forma única precisaríamos
de 6 bits. Esse grupo de bits formam uma unidade de
armazenamento.
Células
Uma célula é um grupo de bits
tratado em conjunto pelo sistema,
como se fosse um único elemento,
sendo assim identificado para efeitos
de armazenamento e transferência,
como uma unidade.
Como se localiza uma informação
nas memórias
Como a memória é construída de vários desses grupos de
bits (células, blocos, etc.) é necessário que seja definido um
método para identificar univocamente cada uma dessas
células (ou blocos), de modo que possa ser distintamente
identificado o grupo de bits desejado para um certo
processamento.
Cada grupo de bits é identificado na sua fabricação por um
número denominado endereço.
endereço A memória é organizada,
então, em grupos de bits, sequencialmente dispostos.
Para memória uma memória cujo número de células
(blocos, etc.) é N. O primeiro endereço é 0 (zero) e o último
é (N-1).
Hierarquia de memórias
Há muitas memórias no computador, as quais se interligam de
forma bem estruturada, constituindo um subsistema de
memória projetado de modo que seus componentes sejam
organizados hierarquicamente..
Custo alto
Velocidade alta
Baixa capacidade
registradores
Memória cache
Memória principal
Custo baixo
Velocidade baixa
Capacidade elevada
Memória secundária
Características das memórias
empo de acesso
Capacidade
olatividade
É o período de tempo decorrido desde o instante em que foi
iniciada a operação de acesso até que a informação requerida
tenha sido efetivamente transferida
É a quantidade de informação que pode ser armazenada em uma
memória. A unidade de medida mais comum é o byte, embora
possam ser usadas outras unidade como células, setores e bits.
Memórias podem ser do tipo volátil ou não-volátil. Uma memória
não-volátil apresenta informação armazenada quando a energia é
desligada.
Uma memória é volátil quando perde a informação armazenada
quando o equipamento é desligado.
desligado
Características das memórias
ecnologia de fabricação:
emórias de semicondutores
Memórias magnéticas
Memórias de meio ótico
São dispositivos fabricados com circuitos eletrônicos. São rápidas
e relativamente caras. Ex:Registradores, memória principal e
cache.
São dispositivos,, como d
discos rígidos e disquetes, fabricados de modo a
armazenar informações sob a forma de campo magnético. São
baratas e permitem armazenar grande quantidade de informação.
São dispositivos, do tipo CD-ROM.
CD
Tais dispositivos utilizam feixes
de luz para marcar o valor (0 ou 1) de cada dado em sua
superfície.
Características das memórias
Temporariedade
se de uma característica que indica o conceito de tempo de
Trata-se
permanência da informação em um dado tipo de memória.
Podem ser permanentes ou transitórias