Memória de Computador

Report
Informática para concursos – Aula 1
Prof. Erion
Conceitos
Básicos
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Componentes Funcionais
COMPUTADOR
HARDWARE
SOFTWARE
Componentes Funcionais
Hardware é a parte física do computador
Software é a parte Lógica.
Firmware
É
o
conjunto
de
instruções
operacionais programadas diretamente
no hardware de um equipamento
eletrônico e armazenadas em um
circuito semi-condutor (chip).
Exemplos de Firmware
Sistemas de Informação
São métodos envolvendo máquinas e
pessoas para coletar, organizar,
processar, transmitir e divulgar dados
com objetivo de gerar informações
para as mais diversas finalidades.
Primeiro Instrumento de Cálculo
•Ábaco – 550 aC
1º Computador Eletrônico
•ENIAC – 1946 – 1ª Geração
1º Microcomputador
•ALTAIR
Downsizing
Comparações
1ª
Geração
3ª e 4ª
Gerações
2ª
Geração
Tipos de Computadores
Mainframe – Computador de Grande Porte, são máquinas
multiprocessadas de altíssimo desempenho, empregadas como
servidores de grandes redes corporativas.
Tipos de Computadores
Gabinete ou
Case
DESKTOP ou PC – Computador de Mesa, o mais popular.
PC ou Mac?
Em meados da década de 80, duas “arquiteturas” se
popularizaram, diferenciando-se de outros modelos de
computador: o PC (Personal Computer), desenvolvido pela
IBM e o Macintosh desenvolvido pela Apple. O IBM-PC
acabou tornando-se a arquitetura “dominante”.
Arquitetura Aberta ou Fechada?
Dell – PC de arquitetura fechada.
iMac – Apple arq. fechada sempre.
Hoje em dia muito computadores, mesmo do tipo PC também
utilizam arquitetura fechada, principalmente aqueles produzidos
por marcas famosas.
Notebook ou Netbook?
Laptops ou Notebooks são a mesma coisa. Já os Netbooks
são computadores portáteis com menos recursos, voltados
principalmente a visualizar imagens, documentos e acessar
a Web.
Tipos de Computadores
PDA – Assistente Digital Pessoal, aqui vistos em
diferentes apresentações como PalmOne, PocketPC e
2 modelos de smart phones (Blackberry e iPhone).
Tipos de Computadores
Tablet PC ou Simplesmente Tablet – é um
dispositivo pessoal em formato de prancheta que
pode ser usado para acesso à Internet, organizar
arquivos, visualização de fotos, vídeos, leitura de
livros, jornais e revistas e jogos.
CaseMod
São computadores montados com gabinetes modificados – de
forma personalizada.
Bom, daí já é exagero achar que funciona!!!
Diagrama de Von Neumann
Funções Básicas do Computador
• Entrada
•Processamento
•Saída
•Armazenamento
}
de Dados
Comunicação Elétrica e Unidades
de Medida
Para trabalhar com números podemos utilizar
diversos sistemas de representação numérica, cada
um com o seu conj. de sinais. Para cada um deles
existe uma respectiva Base.
Base (Número de diferentes algarismos usados
por um sistema numeração)

No dia a dia usamos o sistema decimal

Utiliza 10 digitos (0- 9), a base é 10
O sistema binário emprega somente os
algarimos 0 e 1. Ou seja, é um sistema de
dois dígitos - usa base 2.
 Ele
é utilizado nos computadores
eletrônicos pois representa adequadamente
os possíveis estados de um componente
eletrônico:

◦ ligado (passando corrente elétrica)
◦ desligado (não passando corrente elétrica).
O sistema binário utiliza 8 bits para
representar um caractere

Bit – Binary Digit – menor unidade de informação que pode
ser processada. Um bit pode assumir 2 valores:
◦ 0 ou 1

Byte - conjunto de 8 bits. Cada byte armazena o equivalente
a um caractere de nossa linguagem.
1 caractere = 1 byte = 8 bits = 256 combinações (28)
= ASCII
◦ Por exemplo, para armazenarmos a letra B usaríamos o
número binário 01000010.
Byte - É a unidade de medida básica e universal para a
capacidade de armazenamento de dados no computador e todos
os seus dispositivos .

KB quilobyte (mil) 210 1.024 bytes
◦ Pode ser designada também por Kbyte
◦ Disquete de 5 ¼” (tam. em polegadas de seu diâmetro),
capacidade: 360 KB

MB megabyte (milhão) 220, 1.048.576 bytes.
◦ Disquete 3,1/2” – 1,44 MB
◦ CD-ROM 600 MB

GB gigabyte (bilhão) 230 1.073.741.824
◦ Pendrive, até 300 GB

TB terabyte isto equivale a uma valor aproximado a um
trilhão de bytes. 240
◦ Há discos rígidos de até 3 TB

PB, Petabyte ...quadrilhão de bytes... 250

EB, Exabyte ZB, Zettabyte...YB, Yottabyte 280
Dispositivos de Processamento,
Entrada, Saída e Armazenamento
Gabinete ou
de Dados
Case
Monitor:
Dispositivo
de Saída
Dispositivos de Entrada
Placa mãe (motherboard)
“todo o cérebro precisa de um corpo”

é a placa de circuito impresso onde reside a principal
parte eletrônica do computador: CPU, RAM, placa
de vídeo, e onde todos os demais componentes do
micro são conectados;
 ela traz todos os componentes que permitem ao
processador comunicar-se com os demais periféricos.
Placa-mãe onboard

possuem alguns recursos, como placa de som,
vídeo, modem, rede, etc, incorporadas a ela. Ou
seja, em vez de ter uma placa para cada um desses
dispositivos, ela mesma executa a função de cada
placa.

Em geral, tem custo menor e o desempenho pode
ser comprometido pois o processador passa a
executar tarefas que seriam feitas pelas placas de
expansão (placas de vídeo, som, etc).
Placa-Mãe = Motherboard ou
Mainboard
• Placa-Mãe / ATX
Dispositivos OnBoard
• Placa-Mãe / ATX
Dispositivos Off Board


Cada processador precisa de uma placa
mãe desenvolvida especialmente para ele
pois, devido à diferenças de arquitetura, os
processadores
possuem
“necessidades”
diferentes.
Cada processador possui um número
diferente de contatos, ou terminais, opera
usando uma voltagem diferente e precisa de
um conjunto de circuitos de apoio
desenvolvidos especialmente para ele. Então,
não podemos instalar um Athlon II numa
placa-mãe para Core2 Duo, por exemplo.
Slot de expansão
Um encaixe projetado para receber placas de expansão
e conectá-las ao barramento de expansão do sistema.
socket
é um receptáculo que segura fisicamente
um processador no computador
Slots de expansão: vídeo, som, modem
Sockets
Placa mãe para dois
processadores Intel Xeon.
Chipset


Na placa-mãe existem circuitos de apoio chamados de
Chipset. Eles são responsáveis por definir as principais
características da placa-mãe, por exemplo, o máximo de
memória RAM ou Cache que o processador consegue
acessar, tipo de memória que o processador é capaz de
reconhecer. Por exemplo: se a memória é DDR2 ou DDR3,
se o processador é Intel ou AMD, etc.
A qualidade do chipset influi diretamente no desempenho
da placa-mãe, por isso muitos se preocupam mais com o
modelo de chipset que a placa-mãe tem do que com sua
própria marca.
Chipset
De maneira geral podemos dizer que o chipset é formado por 2
circuitos chamados:
Controlador do Sistema Central ou Ponte Norte
comunica o processador com as memórias, e em alguns casos
com barramentos PCI Express e AGP, controla memória RAM
e a Cache.
Controlador de Periféricos ou Ponte Sul : controladores
de HD, portas USB, paralelas, seriais, etc.
Placa Mãe para AMD - M810 LMR v5.0 (mostrada em aula pela profa.)
Placa Mãe para AMD - M810 LMR v5.0 (mostrada em aula pela profa.)
Slots DIMM (p/ até 1 GB de RAM)
BIOS
(AMIBIOS)
Soquete
processador
AMD
Placa Mãe para AMD - M810 LMR (mostrada em aula pela profa.)
Traz rede e modem on board
Slots AGP:
Permite que
o vídeo on
board seja
desabilitado.
Slots PCI
Placa Mãe para AMD - M810 LMR (mostrada em aula pela profa.)
Conector da fonte de alimentação – ATX (20 vias)
Traz rede e modem on board
Bateria: alimentar a
memória de
configuração (CMOS)
e alimentar o relógio
de tempo real do
micro (relógio que
marca a data e a hora).
Conectores: cabo de rede.
2 usb
Conectores: mouse e teclado.
Portas paralelas para impressora, vídeo,
Conectores: som, ,microfone
Placa-mãe ASUS P5B
Barramento (bus)

É uma via de comunicação existente na placa
mãe, através da qual o microprocessador
transmite e recebe dados de outros circuitos.
Sua função é a interconexão entre
componentes
Barramento

É um grupo de linhas paralelas, impressas
diretamente na placa-mãe, cujo o número
afeta a velocidade com a qual os dados
viajam de um componente a outro do
hardware.
Barramento – capacidade de transferência (medido em bits)

Como cada fio (linha metálica impressa na
placa-mãe) transfere apenas 1 bit de cada
vez; um barramento de 32 bits transfere 4
bytes por vez; de 64 bits transfere 8 bytes e
assim por diante.

O principal barramento do micro é o local, a via
de comunicação que conecta o processador aos
circuitos primordiais da placa mãe: RAM, cache L2,
chipset.
O barramento Local é de alto desempenho
e por isso periféricos lentos não podem ser
conectados diretamente a ele.
 Então, o processador se comunica com
outros periféricos (HD, placa de vídeo, placa
de som, placa de fax modem) através de
Barramentos de Entrada e Saída, também
conhecidos como barramentos de expansão.

Padrões mais conhecidos:
◦ ISA (Industry Standard Architeture) (antigo: surgiu na versão 8
bits...depois 16 bits)
◦ PCI:(Peripheral Component Interconnect - Interconexão de
Componentes Periféricos). substituto do ISA, criado em 93 pela
Intel , para o Pentium (barramento de dados de 32 bits ou 64
bits).
◦ AGP:(Accelerated Graphics Port) criado em 97 (Pentium II),
projetado especialmente para placas de vídeo. (Por isso, é
considerado uma porta e não um barramento, diferentemente
do
que
acontece
com
o
PCI).
◦ esses modelos são disponibilizados na placa mãe
através de conectores, chamados SLOTS.
Padrões mais conhecidos:
◦ USB (Universal Serial Bus): porta serial de
alta velocidade que permite a conexão de
vários periféricos externos à placa mãe,
através de um único plug. Este barramento é
plug-and-play,
(pode
encaixar
e
desencaixar periféricos com o micro ligado).
◦ é padronizado para todos os seus periféricos.
Isso acaba com problemas da falta de
padronização dos PCs pois, nos micros atuais
podemos verificar que para cada periférico,
normalmente há a necessidade de uma porta
e, dependendo do periférico há a
necessidade de configuração e instalação da
placa dentro do micro...
CPU

Localização: dentro do gabinete, acoplado à placa-mãe)

A CPU é o mesmo que UCP (Unidade Central de
Processamento) ou Microprocessador.
Devem ser programadas para que execute tarefas (ou seja,
trata-se de um CI – Circuito Integrado capaz de obedecer
instruções).
◦ Quem fabrica Microprocessadores?
 Os principais fabricantes são Intel, AMD, ARM, VIA
(antiga Cyrix)
 IBM e Motorola (já produziram antigamente p/
Macintosh)



Pentium , Celeron, Centrino, Xeon, Core2 (da Intel)
K6 III, Duron, Athlon, Phenom (da AMD).
Processamento

A CPU ou Processador é o principal chip
de um computador, é usado para interpretar os
comandos, processar as instruções, executar os
cálculos, gerenciar o fluxo de informações do
computador.
Registradores
Memória de alta velocidade que permite o
armazenamento de valores intermediários ou
informação de comando.
 Os registradores definem o tamanho da palavra
computacional, ou seja, a quantidade máxima de
dados que pode ser processada.
 Representam o nível mais alto na hierarquia das
memórias. Sendo as memórias mais rápidas e
caras.
 O tamanho dos registradores já são definidos
pelo fabricante, podendo ser de 8 a 64 bits, de
acordo com o modelo do processador.

Registradores
ROM
Read Only Memory (Memória Somente de Leitura)
 Usada para armazenar as instruções de inicialização,
assim que o computador é ligado.
 Por padrão, informações são gravadas pelo fabricante
uma única vez e após isso não podem ser alteradas ou
apagadas, somente acessadas.
 São
memórias
cujo
conteúdo
é
gravado
permanentemente.
 Não é apagada quando a sua alimentação é cortada, ao
contrário do que ocorre com as memórias RAM.

Tipos de ROM




PROM – (Programmable ROM) podem ser escritas com dispositivos
especiais mas não podem mais ser apagadas ou modificadas.
EPROM – (Erasable PROM) podem ser apagadas pelo uso de
radiação ultravioleta permitindo sua reutilização.
EEPROM – (Electrically EPROM) podem ter seu conteúdo modificado
eletricamente, mesmo quando já estiver funcionando num chip.
FLASH ROM - semelhantes às EEPROMs são mais rápidas e de
menor custo. A diferença da Flash-ROM para a EEPROM é que na
Flash-ROM não é possível apagar somente um determinado
endereço dentro da memória e reprogramar apenas um dado.
EPROM
Programas da ROM

Quando o computador é ligado, o processador não sabe o que fazer. O
programa necessário para dar partida no micro é escrito em um chip
ROM, localizada na placa mãe.

Na ROM há basicamente 3 programas (firmware):
◦ BIOS (Basic Input/Output System - Sistema Básico de
Entrada/Saída);
◦ POST (Power-On Self Test)
◦ SETUP (configuração)
BIOS

é justamente a primeira camada de software do sistema: Ensina o processador a
trabalhar com os periféricos mais básicos do sistema, tais como unidade de
disquete, vídeo em modo texto, etc.

assegura que todos os outros chips, discos rígidos, portas e CPU funcionem
juntos;
A nomenclatura BIOS é um nome genérico, podendo ser interpretado como “tudo que
está na ROM do micro”. Existem periféricos, como a placa de vídeo, que também tem
mem. ROM. Assim temos o “BIOS da placa de vídeo.”
Mesmo depois do carregamento do S.O, o BIOS continua
provendo muitas informações e executando tarefas
indispensáveis para o funcionamento do sistema.
Ex.: ativar outros chips como o BIOS da placa de vídeo;
funções para acessar o HD, etc.
Fabricantes: AMI, Award, Phoenix,etc. (para atualizar o
BIOS é preciso conhecer o fabricante e o chipset da placamãe).
• POST

Um autoteste feito sempre que ligamos o micro.
◦ O post executa as seguintes rotinas:
 Identifica e “exibe” a configuração do sistema instalada;
 Testa a memória; o teclado;
 Inicializa todos os circuitos periféricos de apoio (chipset) da
placa mãe, inicializa o vídeo;
 Entrega o controle do microprocessador ao S.O;
Após o autoteste ele faz o boot (carrega o S.O do HD para a
memória);
Os dados do POST são mostrados durante a
inicialização (aquela tabela que aparece antes do
carregamento do S.O, indicando a quant. de mem.
instalada, assim como o HD, drive de disquete, etc.
instalados no micro).
Mensagens de erro do POST

A função do Post é verificar se tudo está
funcionando corretamente. Caso seja
detectado algum problema em um
componente vital para o funcionamento do
sistema, como as memórias, processador ou
placa de vídeo, o sistema emitirá uma
certa seqüência de bips sonoros,
alertando sobre o problema ou na forma de
mensagens na tela quando o problema for
menor, por exemplo, falhas do disco rígido.
Setup

Programa de configuração do hardware.

Através dele o usuário pode, se preferir, alterar a velocidade de
operação das memórias, o modo de funcionamento dos disco
rígido, ativar/desativar algum recurso, etc.
Uma configuração errada do setup pode tornar o
sistema até 70% mais lento do que com uma
configuração otimizada.
RAM
 Memória
de Acesso Aleatório, do inglês Random Access
Memory.
 É usada pelo processador para armazenar os dados que
estão sendo processados;
 É uma memória de Escrita e Leitura;
 Dinâmica;
 A memória RAM é capaz de responder às solicitações do
processador numa velocidade muito alta.
 É volátil, ou seja, todos os dados são perdidos
quando desligamos o computador.
Memória RAM (Random-Access Memory):
Se o micro possui pouca memória RAM, o processador terá
que usar o disco rígido para guardar os dados que deveriam
ser armazenados na memória, tornando o sistema
extremamente lento.
 É possível notar que é preciso instalar mais memória quando
o micro começar a ficar lento e a acessar intermitentemente o
disco rígido em momentos de atividade mais intensa.

Os micros atuais podem vir com 2 GB, 4 GB, 8 GB de memória
RAM.
MEMÓRIA
PRINCIPAL
ROM
INTERMEDIÁRIA
RAM
CACHE
AUXILIAR
DISCO RÍGIDO
DISCOS ÓPTICOS
(CD e DVD)
FLASH RAM (PENDRIVE, MP3 PLAYER,
STICK CARD)
PLÁSTICO
MAGNÉTICO
(Disquetes e Fitas)
Memória Cache
Como o processador consegue ser
mais rápido que a memória RAM, ao
trocar informações com a RAM os
processadores antigos (ex.: 286)
tinham de esperar que a RAM
estivesse
para
receberRAM
novode
Solução foi a utilização
de uma pronta
quantidade
de memória
alto desempenhodados.
como intermediária
na leitura
e escrita de
Isso diminuía
o desempenho
dados da memória RAM.
do computador!
Ex.: bibliotecário
Hierarquia de Memória
TEMPO DE ACESSO
REGISTRADORES
CACHE L1
CACHE L2
CACHE L3
RAM
DISCO RÍGIDO
Memória Virtual
foi criada porque, obrigatoriamente, um programa necessita
passar pela memória principal para ser executado, e como
quase sempre não é possível ter RAM suficiente para
executar todo o programa da memória, é necessário executar
esse programa em partes.
Os sistemas operacionais atuais permitem ao
processador usar o Disco Rígido para gravar dados
caso a memória RAM se esgote, recurso chamado de
memória virtual.
Utilizando este recurso, mesmo que a memória RAM
esteja completamente ocupada, o programa será
executado, porém mais lentamente, devido à lentidão
do disco rígido.

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