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40 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Considere uma memória com N células, cada uma com M bits: • Pode-se armazenar em cada célula valores de 0 até 2 M -1 • Sendo E o número de bits de um endereço, N = 2 E • O total de bits T = N x M 41 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: (Fig. 5.14 do livro texto) (a) (c)(b) MP3 End 0 End 1 End 2 End 3 End 4 End 5 End 6 End 7 End 8 End 9 End 10 End 11 4 bits célula 12 células x 4 bits = 48 bits MP2 End 0 End 1 End 2 End 3 End 4 End 5 End 6 End 7 16 bits célula 8 células x 16 bits = 128 bits 16 células x 8 bits = 128 bits MP1 End 0 End 1 End 2 End 3 End 4 End 5 End 6 End 7 End 8 End 9 End 10 End 11 End 12 End 13 End 14 End 15 8 bits célula 42 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Exemplo 1: Uma memória RAM tem um espaço máximo de endereçamento de 2K. Cada célula pode armazenar 16 bits. Qual o valor total de bits que pode ser armazenado na memória e qual o tamanho de cada endereço? 43 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Solução: • Espaço de endereçamento N = 2K = 2 x 210 = 211 • Para endereçar N células são necessários E bits, onde N= 2E. • Portanto, o tamanho de cada endereço é 11 bits. • A memória tem 2K endereços e cada um corresponde a uma célula de 16 bits. • Portanto, o total T de bits que a memória pode armazenar é : 2K x 16 = 32 K bits 44 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Exemplo 2: Uma memória RAM é fabricada com a possibilidade de armazenar um máximo de 256 K bits. Cada célula pode armazenar 8 bits. Qual é o tamanho de cada endereço e qual é o total de células que podem ser utilizadas naquela RAM? 45 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Solução: • Total de bits = T = 256 K = 2 8 x 210 = 218 • 1 célula= 8 bits. M = 8 = 2 3 • Sendo T= N x M, então N = T/M = 256K/8 = 32 K = 215 • N = 2 E = 215. E= 15 • Portanto, o tamanho de cada endereço é 15 bits e o total de células é 32 K 46 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Exemplo 3: Um computador, cuja memória RAM tem uma capacidade máxima de armazenamento de 2K palavras de 16 bits cada, possui um REM e um RDM. Qual o tamanho destes registradores? Qual o valor do maior endereço dessa MP e qual a quantidade de bits que nela pode ser armazenada? 47 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Solução: • Total de endereços = N = 2K= 211= 2 E. Logo E= 11 bits • REM deve ter um tamanho de 11 bits, pois guarda endereços • Se a palavra (M) tem 16 bits, RDM deve ter o mesmo tamanho, pois guarda dados • Total de bits = T = N x M = 2 K x 16= 32 K bits • Como o total de endereços é 2K, o maior endereço é 2K -1 = 2047 48 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Exemplo 4: Um processador possui um RDM com capacidade de armazenar 32 bits e um REM com capacidade de armazenar 24 bits. Sabendo-se que em cada acesso são lidas 2 células da memória RAM e que o barramento de dados tem tamanho igual ao da palavra, pergunta-se: a) Qual é a capacidade máxima de endereçamento do microcomputador em questão? b) Qual é o tamanho total de bits que podem ser armazenados na memória RAM? c) Qual é o tamanho da palavra e de cada célula? 49 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: a) Qual é a capacidade máxima de endereçamento do microcomputador em questão? Solução: • Se REM=24 bits, que armazena o endereço, a capacidade de endereçamento é 224 • 224 = 16 M endereços ou células 50 Memória Principal Capacidade de MP- cálculos: b) Qual é o total máximo de bits que podem ser armazenados na memória RAM? Solução: • Total de bits = T = N x M , onde M = 1 célula e N = Total de células = 16 M = 224 • Como o RDM = 32 bits guarda 2 células • 1 célula = 16 bits • T= 16 x 16 M = 256 M bits 51 Memória Principal Capacidade de MP- cálculos: c) Qual é o tamanho da palavra e de cada célula da máquina? Solução: • Tamanho da palavra é igual ao BD = RDM = 32 bits • O tamanho de cada célula é 16 bits (em cada acesso são lidas 2 células) 52 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: Exemplo 5: Um processador possui um BE com capacidade de permitir a transferência de 33 bits de cada vez. Sabe-se que o BD permite a transferência de 4 palavras em cada acesso e que cada célula da memória RAM armazena um oitavo de cada palavra. Considerando que a memória pode armazenar um máximo de 64 Gbits, pergunta-se: a)Qual é a quantidade máxima de células que podem ser armazenadas na memória? b) Qual é o tamanho do REM e BD existentes neste processador? c) Qual é o tamanho de cada célula e da palavra desta máquina? 53 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: a) Qual é a quantidade máxima de células que podem ser armazenadas na memória RAM? Solução: • Se REM=33 bits, que armazena o endereço, a capacidade de endereçamento é 2 33 • 2 33 = 8 G endereços ou células 54 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: b) Qual é o tamanho do REM e BD existentes neste processador? Solução: • Como Total de bits = T = N x M , onde M = 1 célula, então M=T/N ou M = 64 G / 8 G = 8 bits • Como palavra = 8 células, palavra = 64 bits • Como BD transfere 4 palavras, BD = 256 bits • REM = BE = 33 bits 55 Memória Principal Capacidade de MP - cálculos: c) Qual é o tamanho de cada célula e palavra desta máquina? Solução: • Como Total de bits = T = N x M , onde M = 1 célula, então M=T/N ou M = 64 G / 8 G = 8 bits • Como palavra = 8 células, palavra = 64 bits 56 Memória Principal Tipos e Nomenclatura de MP 57 Processador (UCP) registradores Memória cache Memória principal (RAM) Disco rígido (HD) Memória Principal Tipos e Nomenclatura de MP • MP é popularmente denominada Memória RAM (random access memory) • Variações: • SRAM - Static RAM - mais cara, mais rápida, usada na fabricação de cache • DRAM - Dynamic RAM - usado na fabricação de MP tradicional, diversos fabricantes com muitas nuances • ROM - Read only memory - não volátil - programa de bootstrap, boot ou IPL - Initial Program Load 58 Memória Principal Tipos e Nomenclatura de MP Endereço 0 Endereço N-1 ≈≈ Leitura/ escrita R/W ROM RAM (Fig. 5.16(a) do livro texto) 59 Memória Principal Memória do Tipo ROM Objetivos: • Ter desempenho semelhante ao das memórias R/W de semicondutores • Não ser volátil • Ter segurança, permitir apenas leitura de seu conteúdo por determinados programas. Há determinados programas críticos que não gostaríamos de ver infectados por vírus. 60 Memória Principal Memória do Tipo ROM Aplicações: • Guardar conjunto de rotinas básicas do Sistema Operacional. Por exemplo: em microcomputadores, sistema básico de entrada e saída- BIOS • Sistemas de controle de processos, como forno de microondas, videogames, sistemas de injeção eletrônica 61 Erros • A memória principal (MP) utiliza um meio de transmissão (barramento de dados) para trânsito da informação entre MP e a UCP • Esse trânsito sofre interferências que podem alterar o valor de 1 ou mais bits (de 0 para 1 ou de 1 para 0) 62 Erros Processo básico de detecção e correção de erros: • Grupos de M bits a serem gravados nas células da MP sofrem um processamento, segundo um algoritmo A e produz como resultado K + M bits • Serão gravados em células com capacidade para armazenar M+K bits • Ao ser recuperada uma determinada célula, o sistema de detecção é acionado,