INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO

Apresentação em tema: "INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO"— Transcrição da apresentação:

1 INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO
MEMÓRIA

2 memória É o componente de um sistema de computação cuja função é armazenar as informações que são (ou serão) manipuladas por esse sistema, para que possam (as informações) ser prontamente recuperadas, quando necessário. Conceitualmente, a memória é um componente muito simples: é um depósito onde são guardados certos elementos (informações) para serem usados quando desejado (recuperação da informação armazenada). Em um sistema de computação não é possível construir e utilizar apenas um tipo de memória. Na verdade, a memória de um computador é também em si um subsistema, tendo em vista que é constituída de vários componentes (vários tipos diferentes de memória) interligados e integrados, com o objetivo definido: armazenar informações e permitir sua recuperação quando requerido.

3 A necessidade da existência de vários tipos de memoria ocorre em virtude de vários fatores concorrentes: O aumento, sempre crescente, da velocidade das CPU, muito maior que o tempo de acesso da memoria, ocasiona atrasos na transferência de bits entre memoria e CPU e vice-versa. A capacidade de armazenamento de informações que os sistemas de computação precisam ter, cada vez maior, em face do aumento do tamanho dos programas, bem como do aumento do volume dos dados que devem ser armazenados e manipulados nos sistemas atuais.

4 COMO AS INFORMAÇÕES SÃO REPRESENTADAS NAS MEMÓRIAS
A memoria de um sistema de computação tem como elementos básico de armazenamento físico o bit, ou seja, é constituída de modo a representar individualmente o valor 0 ou valor 1. Pode ser como um sinal elétrico ou por um campo magnético ou ainda por presença ou ausência de um ponto de luz. Sendo assim, os computadores distinguem sinais elétricos diferentes. Nesse casso, para introduzir todos os símbolos básicos precisamos mais do que um bit, visto que, com apenas um bit só pode representar 2 símbolos distintos, com isso foi preciso criar uma forma de representação interna: 26 letras minúsculas 26 letras maiúsculas 4 símbolos matemáticos 8 sinais de pontuação Por essa complexidade que os sistemas de computação costumam agrupar uma determinada quantidade de bits, identificando este grupo como uma unidade de armazenamento, denominada Célula.

5 Hierarquia da memória Há muitas memórias no computador, as quais se interligam de forma bem estruturada, constituindo um sistema em si, fazendo parte do sistema global de computação, que pode ser denominado subsistema de memória. Esse subsistema é projetado de modo que seus componentes sejam organizados hierarquicamente.

6 Registradores Memória Cache Memória Principal Memórias Secundárias
A pirâmide é projetada com uma base larga, que simboliza a elevada capacidade, o tempo de uso e o custo do componente que a representa. Registradores Memória Cache Memória Principal Memórias Secundárias Discos CD-ROM Custo Alto Velocidade Alta Baixa Capacidade Custo Baixo Velocidade Baixa Capacidade Elevada

7 Ciclo de Memória É o período de tempo decorrido entre duas operações sucessivas de acesso à memória, sejam de escrita ou de leitura. O ciclo de memória é usualmente empregado como elemento de medida de desempenho das memórias eletrônicas, sendo indicado nos manuais e demais documentos descritivos das características de um dado tipo de memória. Capacidade é a quantidade de informação que pode ser armazenada em uma memória. A unidade de medida mais comum é o byte , embora também possam ser usadas outras unidades, como células (no caso da memória principal ou cache), setores (no caso de discos) e bits (no caso de registradores).

8 K (quilo) M (mega) G (giga) T (tera) ou P (peta)
Dependendo da capacidade da memória, indica-se o valor numérico total de elementos de forma simplificada, através da inclusão de: Volatilidade – memórias podem ser do tipo volátil ou não-volátil. Uma memória não-volátil é a que retem a informação armazenada quando a energia elétrica é desligada. Memória volátil é aquela que perde a informação armazenada quando a energia elétrica desaparece (interrupção de alimentação elétrica ou desligamento da chave ON/OFF do equipamento). K (quilo) M (mega) G (giga) T (tera) ou P (peta)

9 Memória principal A memória básica de um sistema de computação desde seus primórdios. É o dispositivo onde o programa (e seus dados) que vai ser executado é armazenado para que o processador vá “buscando” instrução por instrução. A capacidade da memória principal (memória RAM, como é chamada pelo mercado e na maior parte da literatura) é sempre bem superior à das memóricas cache, podendo ser limitada por dois fatores: A definição de seu tamanho máximo, estabelecida no projeto da arquitetura do processador (constando inclusive na sua pinagem); A limitação imposta pelo dispositivo de controle de memória (inserido no chipset) e pela tecnologia da placa-mãe.

10 Memória secundária Memória Secundária: também conhecida por memória de massa ou memória auxiliar. Sua função é armazenar grande quantidade de dados e evitar que estes se percam com o desligamento do computador. A memória secundária não é acessada diretamente pela CPU, mas sim por intermédio da mamória principal (RAM, cache etc) e por isso o acesso a essa memória é muito mais lento. Desta forma, cada dispositivo encontra-se com um buffer de escrita e leitura para melhorar seu desempenho. Como pode-se observar na imagem acima, são exemplos de memória secundária os discos rígidos e mídias removíveis.

11 memória cache É uma memória rápida utilizada para armazenar os dados mais utilizados, também é um dispositivo de acesso rápido, interno a um sistema, que serve de intermediário entre um operador de um processo e o dispositivo de armazenamento ao qual esse operador acede. A vantagem principal na utilização de uma cache consiste em evitar o acesso ao dispositivo de armazenamento - que pode ser demorado - e que vale a pena armazenar as informações procuradas em meio mais rápido.

12 Registradores Em um sistema de computação, a destinação final do conteúdo de qualquer tipo de memória é o processador (a CPU). Isto é, o objetivo final de cada uma das memórias (ou do subsistema de memória) é armazenar informações destinadas a serem, em algum momento, utilizadas pelo processador. Ele é o responsável pela execução das instruções, pela manipulação dos dados e pela produção dos resultados das operações. As ações operativas do processador são realizadas nas suas unidades funcionais: na unidade aritmética e lógica - ULA (Aritmetic and Logic Unit), na unidade de ponto flutuante - UFP (Float Point Unit - FPU) ou talvez em uma unidade de processamento vetorial. No entanto, antes que a instrução seja interpretada e as unidades da CPU sejam acionadas, o processador necessita buscar a instrução de onde ela estiver armazenada (memória cache ou principal) e armazená-la em seu próprio interior, em um dispositivo de memória denominado registrador de instrução. Em seguida a este armazenamento da instrução, o processador deverá, na maioria das vezes, buscar dados da memória (cache, principal ou mesmo de unidades de disco em fita) para serem manipulados na ULA.

13 Esses dados também precisam ser armazenados em algum local da CPU até serem efetivamente utilizados. Os resultados de um processamento (de uma soma, subtração, operação lógica, etc.) também precisam, às vezes, ser guardados temporariamente na CPU, ou para serem novamente manipulados na ULA por uma outra instrução, ou para serem transferidos para uma memória externa à CPU. Esses dados são armazenados na CPU em pequenas unidades de memória, denominadas registradores. Um registrador é, portanto, o elemento superior da pirâmide de memória, por possuir a maior velocidade de transferência dentro do sistema (menor tempo de acesso), menor capacidade de armazenamento e maior custo.

14 Fluxo de bits para um processamento

15 Tipos de Memória em uso nos Computadores

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17 Estudo orientado: 5. A Programação de Computadores (Soyane)
O programa Linguagens de Programação Linguagens de baixo nível Linguagens de alto nível Cada grupo deverá desenvolver um conteúdo documental e em slides e se organizar com seus componentes a fim de que apresentem esse conteúdo no dia 30/05/2014 Cada grupo terá 20 minutos de apresentação Documento impresso terá valor de 0 a 2,0 pontos Apresentação terá valor individual de 0 a 2,0 pontos Arquitetura básica dos computadores(Igor) Unidade Central de Processamento(Thiago) Unidade de Controle Unidade Lógica e Aritmética Software (Yasmin) Software básico Programas de Apoio Software Aplicativo Sistemas Operacionais (Jefferson) MS – DOS Windows Linux Outros