A MP é constituída por conjunto de N células sequencialmente dispostas a partir do endereço igual a 0 até a última de endereço N-1.
Cada célula é constituída para armazenar um grupo de M bits, que representa a informação propriamente dita e que é manipulado em conjunto em uma operação de leitura ou de escrita.
A memória principal é do tipo Leitura e Escrita (Read/Write)
A desvantagem é que é uma memória volátil, isto é, perde toda a informação quando a energia elétrica é desligada.
Memória
Organização
No entanto, todo sistema precisa, para iniciar seu funcionamento, regular, que um grupo pequeno de instruções esteja permanentemente armazenado na MP para que, ao ligarmos o computador, estas instruções iniciem automaticamente o funcionamento do sistema.
Essas instruções vem junto com o hardware e não devem ser modificadas aleatoriamente. Portanto, é um tipo de RAM que só permita leitura por parte da UCP ou de outros programas.
A gravação (escrita) nelas deve ser realizada eventualmente e não através de processos comuns.
Memória
Operações
Vamos descrever, com mais detalhes, como se desenrola uma operação e uma de escrita na MP de um sistema de computação.
Para tanto, vamos definir os elementos que compõem a estrutura da UCP/MP que são utilizados naquelas operações.
Memória
Operações
Registrador de Dados da Memória, (RDM) ou (Memory Buffer Register MBR), registrador que armazena temporariamente a informação (conteúdo de uma ou mais células) que está sendo transferida da MP para a UCP ou vice-versa. Barramento de dados, interliga o RDM (MBR) a MP, para transferência de
Memória
Operações
Registrador de endereços da Memória (REM) (Memory Address Register MAR), registrador que armazena temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, ao se iniciar uma operação de leitura ou escrita. Em seguida, o referido endereço é encaminhado a área de controle da MP para decodificação e localização da célula desejada.
Barramento de endereços, interliga o REM (MAR) a MP para transferência dos bits que representam um determinado endereço. É unidirecional, visto que somente a UCP aciona a MP para a realização de operações de leitura ou escrita.
Memória
Operações
Barramento de controle, interliga a UCP (Unidade de Controle) a MP para a passagem de sinais de controle durante uma operação de leitura ou escrita. É bidirecional, porque a UCP pode enviar sinais de controle para a MP, como sinal indicador de que a operação é de leitura (READ) ou de escrita (WRITE), e a MP pode enviar sinais do tipo WAIT (para a UCP aguardar o término de uma operação).
Controlador, também conhecido como Decodificador. Tem por função gerar os sinais necessários para controlar o processo de leitura ou de escrita, além de interligar a memoria aos demais componentes do sistema de computação. É o controlador que decodifica o endereço colocado no barramento de endereços.
Memória
Operações
Operação de Leitura
A realização de uma operação de leitura é efetivada através da execução de algumas operações menores. 0 tempo gasto para realização de todas estas etapas caracteriza o tempo de acesso
Memória
Capacidade
Considerando que instruções e dados precisam estar armazenados na MP para que o programa possa ser executado pela UCP, é importante conceituar o que seja capacidade de uma memória e como podemos calcular e entender aumentos de capacidade.
Memória
Capacidade
Capacidade de memoria refere-se genericamente a quantidade de informações que nela podem ser armazenadas em um instante de tempo.
Tratando-se de um computador, cuja unidade básica de representação de informação é o bit.
Memória
Capacidade
A medida que os valores crescem, torna-se mais complicado e pouco prático indicar o valor pela sua completa quantidade de algarismos.
É possível simplificar esta informação através do emprego de unidades como o: K (1K = 2¹⁰ = 1024),
M - Mega (1M = 2²⁰ = 1.048.576), G - Giga (1G = 2³⁰ =1.073.741.824),
T - Tera (1T = 2´⁰ = 1.099.511.627.776) e P - Peta (1P = 2µ⁰ = 1024 T).
Desse modo, podemos indicar os valores assim simplificados: 512 bits, 16K bits e 8M bits.
Mas, mesmo simplificando a apresentação da informação, continua-se, neste caso, a indicar a capacidade da memoria pela quantidade de bits.
Memória
Capacidade
Dessa forma, o mais importante elemento para determinar a capacidade de uma memória é a quantidade de endereços que poderemos criar e manipular naquela memoria.
Como não se pode armazenar dois números no mesmo endereço, a quantidade de endereços tem mais sentido de individualidade de informação do que qualquer outra unidade.
Memória
Capacidade
Na pratica, usa-se a quantidade de células para representar a capacidade da memoria e na maioria dos computadores a célula de memoria principal tem um tamanho de 8 bits, ou seja, 1 byte, usa-se mesmo é a quantidade de bytes Em outras palavras, é normal procurar-se memória para compra informando
ao vendedor: "preciso de 16 megas", o que significa, na realidade: preciso de memoria com 16 megacelulas de 1 byte cada uma, isto e, preciso de 16 megabytes de memoria.
Memória
Capacidade
a) os tempos de transferência de informações entre UCP e MP (tempo de acesso) são decorrentes de vários fatores (tipo de circuitos para construção da memoria, distância física entre os elementos, quantidade de etapas durante as operações de transferência, duração do pulso do relógio da UCP etc.) dos quais o menos importante é a quantidade de bits
b) Deve ser esclarecido que estamos falando de um único acesso e não de vários acessos em conjunto.
Memória
Capacidade
A titulo de esclarecimento, temos alguns exemplos de expressões para representar capacidade de memoria.
2 Kbytes = 2 X 2¹⁰ = 2048 bytes
384K células = 384 X 2¹⁰ = 393.216 células 384K palavras = 393.216 palavras
Memória
Capacidade
A quantidade de endereços contida no espaço endereçável da MP é também igual a N, visto que a cada conteúdo de célula está associado um numero, que é o seu endereço.
O valor de N representa a capacidade da memoria, através da quantidade de células ou de endereços. O valor de M indica a quantidade de bits que pode ser armazenada em uma célula individual. Como 1 bit representa apenas um entre dois valores (base binaria), então podemos concluir que:
a) Pode-se armazenar em cada célula um valor entre 0 e 2ᵐ¯¹. São 2ᵐ combinações possíveis.
Memória
Capacidade
b) a MP tendo N endereços e sendo E = quantidade de bits dos números que representam cada um dos N endereços, então: N = 2ᴱ.
Por exemplo, se N = 512 (porque a MP tem 512 células), então, 512 = 2ᴱ, e E = 9, pois 2⁹ = 512,
c) o total de bits que podem ser armazenados na referida MP e denominado T, sendo: T=N X M => T = 2ᴱ X M
Memória
Capacidade
No exemplo em que a MP (RAM) é um espaço sequencial de 512 células, cada uma com 8 bits de tamanho, teremos:
N (total de células) = 512 células; M (tamanho de cada célula) = 8 bits;
E (tamanho em bits do numero que representa cada endereço) 9 bits; T (total de bits da memoria) = 4096 bits.
N = 2ᴱ ; 512 = 2ᴱ onde E = 9.