Prof. Celso Cardoso Neto

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UNIDADE IIIUNIDADE III

MEMÓRIA MEMÓRIA

UNIDADE III ‑ NOÇÕES DE ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

Memórias são dispositivos que permitem o armazenamento de informações.

São memórias:

ROM (Read Only Memory)

Utilizada somente para leitura.

Memória que vem gravada de fábrica

Contém toda a rotina necessária para os testes iniciais do computador

Não deve ser alterada

3.1.5 Memórias. Conceitos de memória principal, secundária e cache. Organização de Memória. Tipos de memória (ROM, PROM, EPROM, EAROM, RAM, SRAM, DRAM, DIMM). Memória Secundária: Fitas, Disquetes, Discos fixos e removíveis, CD‑ROM, DVD, Gravação em discos e Fitas.


RAM (Random Access Memory)

Memória de acesso aleatório.

Completamente volátil. Os dados armazenados só permanecem enquanto a memória ficar energizada eletricamente. Se o computador for desligado, os dados são perdidos.

Todo o trabalho realizado no computador ocupa parte da RAM. Daí que para os dados não serem perdidos, há necessidade deles serem salvos n HD.

A RAM é chamada de MEMÓRIA PRINCIPAL.



RAM (Random Access Memory)

A RAM apresenta a desvantagem de não reter as informações, o que leva à necessidade de utilizar os recursos oferecidos pelos disquetes, discos rígidos, fitas, CD, DVD, entre outros --- também cohecidos como MEMÓRIA SECUNDÁRIA.

DDR 256 MB DDR 512 MB DDR 1 GB



A MEMÓRIA RAM

Componente fundamental do Computador é a Memória RAM (do inglês Random Access Memory, ou Memória de Acesso Aleatório). Quando falamos em memória de um computador estamos nos referindo a Área de Trabalho do Processador.

É na RAM que o Processador realiza seus trabalhos, definidos nos programas, por exemplo.

A RAM é composta por diversas pequenas Placas, também formadas por chips, que juntos somam o total de memória existente em um computador.

Quando ligamos nosso computador e executamos um programa, o Processador armazena-o temporariamente na memória, para melhor lidar com suas instruções. A RAM é também chamada de memória volátilmemória volátil, porque os dados que são armazenados nela, não permanecem quando desligamos o computador. A RAM é apenas para trabalho.


A MEMÓRIA RAM

Para um bom funcionamento de um computador e de seus programas, quanto quanto mais memória, melhormais memória, melhor. Significa que quantas Placas de Memória a mais nosso Processador tiver à sua disposição para armazenar nelas seus dados e realizar ali seus trabalhos, melhor.

Basta imaginarmos o seguinte exemplo: se tivermos a tarefa de fazer um desenho em um papel, poderemos fazer isso em uma mesa pequena, usando apenas um lápis e uma folha. Entretanto, se tivermos que construir uma cama, usando ferramentas de corte e madeira, não poderemos fazer isso em uma mesa. Será necessário uma sala. Imagine se precisamos construir um carro, peça a peça, usando centenas de ferramentas e materiais! Precisaríamos de um pátio de fábrica, no mínimo. Neste exemplo, você seria o Processador realizando essas tarefas, as ferramentas que você teria seriam os programas ou softwares, e os lugares para a realização do trabalho e armazenamento temporário das ferramentas seria a memória. Portanto lembre-se: dependendo da tarefa e do tamanho do programa, irá variar a memória necessária para isso.


GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA RAM

MEMÓRIA CONVENCIONALMEMÓRIA CONVENCIONAL

É parte da memória do sistema acessada entre o intervalo de 0 kB a 640 kB.O MS-DOS somente “visualiza” esse intervalo, conhecido como “a barreira dos 640 kB”, não podendo acessar memória acima desse limite. Sendo assim, essa parte da memória é utilizada para o armazenamento de programas e dados.

MEMÓRIA SUPERIORMEMÓRIA SUPERIOR

Conhecida pela sigla UMA (Upper Memory Area), essa memória acessa o intervalo de 640 kB a 1024 kB (1 MB).Esta parte da memória é utilizada, principalmente, pelos controladores de entrada e saída (drivers). É também utilizada para a comunicação com outros tipos de memória do sistema. O utilitário MEMMAKER (gerenciador de memória do MS-DOS) utiliza essa memória para carregar drives e programas residentes..



MEMÓRIA ALTAMEMÓRIA ALTA

MEMÓRIA EXPANDIDAMEMÓRIA EXPANDIDA

Conhecida pela sigla HMA (High Memory Area), essa memória acessa o intervalo de 1024 kB a 1088 kB.Esta parte da memória é utilizada pelo driver HIMEM.SYS para manter a trilha dos programas carregados na memória estendida.Pode também ser utilizada para o carregamento de uma porção do MS-DOS, liberando assim um espaço considerável de memória convencional.

Conhecida pela sigla LIM (Lotus, Intel, Microsoft) ou EMS, essa memória se caracteriza por estar acima de 1 MB (1024 kB).

MEMÓRIA ESTENDIDAMEMÓRIA ESTENDIDA

Conhecida pela sigla XMS (eXtended Memory System), essa memória acessa o intervalo de 1088 kB a 4 GB, para os sistemas acima da CPU 80386.



MEMÓRIA VIRTUALMEMÓRIA VIRTUAL

Este tipo de memória se caracteriza por fazer uso de um espaço de disco rígido como complemento da memória RAM do sistema.

As aplicações do MS-DOS não fazem uso desse tipo de recurso.

A MEMÓRIA VIRTUAL é utilizada tipicamente em ambientes multitarefa para armazenar dados e programas que não são necessários imediatamente,m mas que deverão estar disponíveis a qualquer momento.



MEMÓRIA CACHEMEMÓRIA CACHE

Este tipo de memória é utilizado em um computador com a finalidade de acelerar a velocidade da memória RAM.

Isso se faz necessário pelo fato de as CPUs das máquinas 386, 486 e Pentium operarem mais rapidamente do que a memória na qual elas estão conectadas.

Sendo assim, os dados são movidos temporariamente da memória lenta para uma CACHE de mais alta velocidade, com um gano de performance.

RAM

Lenta,

mais barata e

de maior capacidade

CACHE

rápida,

mais cara e

de menor capacidade

X


OUTROS TIPOS DE MEMÓRIAS

Existem ainda outros tipos de memória em nosso computador, além da RAM. A ROM-BIOS (Read Only Memory - Basic Input-Output Services - Memória Apenas de Leitura - Serviço Básico de Entrada e Saída) é um chip de Memória responsável por armazenar os procedimentos iniciais de checagem da situação de nosso computador e de caminho do Boot (carregamento do Sistema Operacional)

A ROM-BIOS possui ainda um pequeno chip de memória, permanentemente carregado por uma Pilha Alimentadora, guardando as características do SETUP, que é onde são armazenadas as configurações alteráveis da máquina, como data, hora, seqüência de Boot, etc.

Além dessas, existem Placas de Memória de Vídeo, responsáveis por permitir uma boa resolução em seu monitor, muitas cores e rapidez de apresentação, Placas de Som, responsável por fazer o mesmo com a edição de sons, dentre outras.da tarefa e do tamanho do programa, irá variar a memória necessária para isso.


DISQUETE – “”FLOPPY DISK”

Assim como no HD, o computador possui duas outras unidades de gravação de dados em formato flexível, e onde podemos transportar os dados gravados. Chama-se Unidade de Discos Flexíveis, e os discos chamam-se Disquetes, ou Floppy Disk.

Essas unidades são atualmente de um tamanhos: 3 ½ polegadas, e armazena 1,44 Mb.

Da mesma forma que o HD, esses disquetes, para serem úteis, precisam ser Formatados.

As Unidades de Disco Flexível localizam-se na frente do gabinete, possuíndo um tipo de entrada para cada Disquete, e se chamam Drives.

Neste exemplo, de um gabinete em formato Torre, ou vertical, as unidades de Disco Flexível são dispostas horizontalmente, com uma entrada para cada Drive de unidade.


DISCO RÍGIDO – ”HARD DISK - HD”

Se o Processador é quem executa nossas ordens, e é na Memória que ele trabalha, será no Disco Rígido ou HD (Hard Disk) onde ele armazenará as armazenará as informações de modo permanenteinformações de modo permanente.

O Disco Rígido (podendo haver mais de um no mesmo computador) possui capacidade de armazenamento acima de 100 GBytes, e é onde o computador lê as informações que serão processadas. Essas informações são guardadas sob a forma de Arquivos, que representam a unidade de armazenamento de informação em discos.

Nossos Arquivos podem ser de Programas, textos, banco de dados, documentos, etc. E seu tamanho também varia. Quando o processador lê um arquivo, o armazenando na memória, ele apenas o copia para lá, permanecendo o arquivo sem modificação no HD, a não ser que você queira alterá-lo.A operação de inserir um arquivo no HD chama-se Gravar, e a de retirar um arquivo chama-se Excluir ou Deletar.



O HD se localiza dentro do Gabinete do computador, e além de não estar visível, é totalmente lacrado, impedindo que qualquer impureza penetre no Disco e o danifique.

Quando trabalhamos com o HD gravando arquivos, nosso Disco gira centenas de vezes por minuto, onde uma cabeça magnética de gravação insere os dados binários na estrutura do disco, sem sequer tocá-lo.Para que um Disco possa estar útil é preciso que esteja Formatado, ou seja, tenhamos criado no Disco os lugares para o armazenamento magnético de nossos dados.Podemos comparar um HD a uma estante em nossa biblioteca, onde armazenamos nossos livros para leitura. É no HD onde nossos Arquivos são armazenados.



HD é a sigla para Hard Disc (Disco Rígido em português).

Também conhecido como winchester, trata-se de um aparelho responsável por armazenar informações permanentemente nos computadores.

Todas as informações que você tem no seu computador, como documentos, planilhas eletrônicas, arquivos em MP3, programas e o próprio sistema operacional, só estão no computador porque estão armazenados em um HD.



Como surgiu o HD ?Como surgiu o HD ?

O primeiro relato oficial do surgimento de um HD ocorreu no ano de 1956, quando a IBM lançou o dispositivo de armazenamento 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), que tinha capacidade de armazenamento de 5 MB. Este HD tinha dimensões enormes para os padrões atuais (14 x 8 polegadas) e custava 35 mil dólares. Na verdade, o 305 RAMAC não era um disco rígido em si. Simplesmente foi um dos primeiros meios de armazenamento de dados por meios magnéticos.

No ano de 1973, a IBM por fim, lançava um dispositivo que realmente poderia ser chamado de disco rígido.

Em 1980, a empresa lançou o IBM 3340. Este HD tinha pouco mais de 5 polegadas e foi lançado em duas versões, sendo uma com capacidade de armazenamento de 5 MB e a outra com capacidade de 10 MB. Para os padrões atuais, um HD com 5 ou 10 MB é insignificante, mas naquela época, representou uma revolução, pois até não se consumia muitos bytes em dados e os sistemas de armazenamento eram baseados em fitas.



Os componentes do HDOs componentes do HD

Para entender o funcionamento do HD é necessário conhecer os componentes que o compõem:

discos (onde os dados são efetivamente armazenados), cabeçote de leitura e gravação, atuador e controladora.

Existem outros dispositivos, mas os citados são mais importantes.

A foto abaixo mostra a imagem de um HD produzido pela empresa Maxtor.

Todos os seus componentes ficam dentro desta "caixa metálica".



No HD é que as informações são armazenadas.

Os discos (geralmente feitos de alumínio) possuem uma camada externa de material magnético.

Sobre essa camada, geralmente há outra, com material lubrificante, que tem a finalidade de proteger a superfície do disco no caso de contato físico com os cabeçotes.

Um HD pode ter de 1 a 5 discos (um embaixo do outro).

Tecnicamente é possível ter mais, no entanto, o aparelho teria dimensões maiores.

Num HD de 80 GB por exemplo, podem existir 4 discos, cada um com capacidade de 20 GB, mas isso varia de fabricante para fabricante.



Na imagem abaixo, é possível ver a posição em que os discos são colocados no HD.

Vejamos outro componente importante dos HDs: o cabeçote.

Trata-se de um dispositivo muito pequeno que fica na ponta de uma peça conhecida como atuador, que tem a função de movimentar-se do meio até a borda dos discos enquantos estes giram. Esse trabalho, consiste nos processos de leitura e gravação, ou seja, é o cabeçote que lê e armazena dados nos discos. O cabeçote em si, é uma espécie de bobina, que converte energia elétrica em impulsos magnéticos no processo de gravação e faz o contrário no processo de leitura.



Como um HD pode ter mais de um disco, sendo um embaixo do outro, o mesmo pode ocorrer com os cabeçotes. Além disso, são comuns HDs que possuem dois cabeçotes, sendo cada um dedicado a um lado do disco. Um fato curioso, é que olhando diretamente para o cabeçote, tem-se a impressão de que este está "grudado" no disco. A verdade, é que a distância entre o cabeçote e um disco é menor que a espessura de um fio de cabelo. Por isso, existem mecanismos para proteger os discos no caso de contato entre ambos, pois quando isso ocorre, há grandes chances da camada magnética ser danificada e causar a perda permanente de dados. É por esta razão que é importante evitar quedas do computador ou então dar pancadas quando ele trava por alguma razão. As pancadas podem fazer o cabeçote e os discos se tocarem (head crash).

Outro detalhe que é importante frisar, é que geralmente, o que faz o cabeçote se manter na posição adequada para gravar/ler dados é o ar proveniente da rotação dos rotação dos discosdiscos. Essa rotação, assim como a movimentação do atuador, é feita por dispositivos conhecidos como motores. Quando os discos param de girar, há um mecanismo que leva o cabeçote até uma área conhecida como "landing zone" ou "área de repouso". Trata-se de um local que não é usado para armazenar dados e que fica no centro do disco.



O processo de armazenamento de dadosO processo de armazenamento de dados

Para armazenar e localizar dados em um HD, um dispositivo chamado controladora se utiliza de informações conhecidas por número de trilhas, setores e cilindros.

O conjunto dessas informações é denominada "geometria de disco". No processo de fabricação do HD existe uma formatação (formatação pode ser entendida como mapeamento) que define a forma de armazenamento, dividindo cada disco em trilhas e setores.

Os cilindros são trilhas concêntricas na superfície dos discos e estas trilhas são divididas em setores. Estes, por sua vez, são "pedaços" do HD. Observe a ilustração do disco ao lado para entender melhor.


DISCO RÍGIDO – PADRÃO SATA (“SERIAL ATA”)

Os computadores são constituídos por uma série de tecnologias que atuam em conjunto.

Processadores, memórias, chips gráficos, entre outros, evoluem e aumentam a experiência do usuário.

Com os discos rígidos não poderia ser diferente e o padrão Serial ATA (SATA) é a prova disso.

Serial ATA x Paralell ATASerial ATA x Paralell ATA

O padrão Serial ATA (ou SATA - Serial Advanced Technology Attachment) é uma tecnologia para discos rígidos que surgiu no mercado no ano 2000 para substituir a tradicional interface PATA (Paralell ATA ou somente ATA ou, ainda, IDE).



O nome de ambas as tecnologias já indica a principal diferença entre elas:

o PATA faz transferência de dados de forma paralela, ou seja, transmite vários bits por vez, como se estes estivessem lado a lado.

No SATA, a transmissão é em série, tal como se cada bit estivesse um atrás do outro.

Por isso, você deve imaginar que o PATA é mais rápido, não? Na verdade, não é. A transmissão paralela de dados (geralmente com 16 bits por vez) causa um problema conhecido como "ruído", que nada mais é do que a perda de dados ocasionada por interferência. Para lidar com isso nos HDs PATA, os fabricantes utilizam mecanismos para diminuir o ruído. Um deles é recomendar a utilização de um cabo IDE (o cabo que liga o HD à placa-mãe do computador) com 80 vias (ou seja, oitenta fios) ao invés dos tradicionais cabos com 40 vias. As vias a mais atuam como uma espécie de blindagem contra ruídos.



No caso do padrão SATA o ruído praticamente não existe, mesmo porque seu cabo de conexão ao computador possui apenas 4 vias e também é blindado. Isso acaba trazendo outro ponto de vantagem ao SATA, pois como o cabo tem dimensão reduzida, o espaço interno do computador é melhor aproveitado, facilitando inclusive a circulação de ar.

O padrão Paralell ATA tem sua velocidade de transmissão de dados limitada por causa do ruído. A última especificação dessa tecnologia é o ATA 133 que permite, no máximo, uma taxa de transferência de 133 MB por segundo. O Serial ATA, por sua vez, pode utilizar uma velocidade maior.



Há outra característica interessante no SATA: HDs que utilizam essa interface, não precisam de jumpers para identificar o disco master (primário) ou secundário (slave). Isso ocorre porque cada dispositivo usa um único canal de transmissão (o PATA permite até dois dispositivos por canal), atrelando sua capacidade total a um único HD.

No entanto, para não haver incompatibilidade com dispositivos Paralell ATA, é possível instalar esses aparelhos em interfaces seriais através de placas adaptadoras.

Muitos fabricantes de placas-mãe oferecem placas-mãe com ambas as interfaces.

Outra novidade interessante do SATA é a possibilidade de uso da técnica "hot-swap", que torna possível a troca de um dispositivo Serial ATA com o computador ligadotorna possível a troca de um dispositivo Serial ATA com o computador ligado.

Por exemplo, é possível trocar um HD sem ser necessário desligar a máquina para isso. Este recurso é muito útil em servidores que precisam de manutenção/reparos, mas não podem parar de funcionar.



Velocidade do padrão SATAVelocidade do padrão SATA

A primeira versão do SATA trabalha com taxa máxima de transferência de dados de 150 MB por segundo (MB/s). Essa versão recebeu os seguintes nomes: SATA 150, SATA 1.0, SATA 1,5 Gbps (1,5 gigabits por segundo) ou simplesmente SATA I.

Não demorou muito para surgir uma versão denominada SATA II (ou SATA 3 Gbps - na verdade, SATA 2,4 Gbps) cuja principal característica é a velocidade de transmissão de dados a 300 MB/s, o dobro do SATA I.

É necessário fazer uma observação quanto ao aspecto de velocidade: na prática, dificilmente os valores mencionados (150 MB e 300 MB) são alcançados. Essas taxas indicam a capacidade máxima de transmissão de dados entre o HD e sua controladora (presente na placa-mãe), mas dificilmente são usadas em sua totalidade, já que isso depende de uma combinação de fatores, como conteúdo da memória, processamento, tecnologias aplicadas no disco rígido, etc.



Velocidade do padrão SATAVelocidade do padrão SATA

Há outra ressalva importante a ser feita: a entidade que controla o padrão SATA (formada por um grupo de fabricantes e empresas relacionadas) chama-se, atualmente, SATA-IO (SATA International Organization).

O problema é que o nome anterior dessa organização era SATA-II, o que gerava certa confusão com a segunda versão do SATA. Aproveitando essa situação, muitos fabricantes inseriram selos da SATA II em seus HDs SATA 1.0 para confundir os usuários, fazendo-os pensar que tais discos eram, na verdade, da segunda geração de HDs SATA.

Por isso é necessário olhar com cuidado as especificações técnicas do disco rígido no momento da compra, para não levar "gato por lebre". A SATA-IO chegou a publicar uma nota referente a isso.



Conectores e cabosConectores e cabos

Conforme já foi dito, o cabo de dados do padrão SATA é diferente do cabo da interface PATA, justamente por utilizar apenas quatro vias.

Como conseqüência, seu conector também é menor, como mostra a imagem Ao lado.

Além do cabo de dados, o conector do cabo de alimentação também é diferente no padrão SATA. Uma característica importante desse conector é que sua retirada do HD é mais fácil, se comparado ao padrão SATA.



A tecnologia SATA está aí e mostra que veio para ficar.

No entanto, ainda há muito para que os HDs PATA saiam do mercado, mesmo porque esses são dispositivos feitos para durar.

Não é por acaso que existe no mercado adaptadores que permitem conectar discos rígidos IDE em interfaces SATA.

O padrão Serial ATA começou a ser desenvolvido oficialmente no ano de 1997 e surgiu a partir de uma iniciativa da Intel junto com cerca de 70 empresas (fabricantes de discos, computadores e componentes).

A idéia foi formada pelo fato das próximas arquiteturas de computadores não serem compatíveis com os atuais padrões de comunicação e consumo de energia.

Isso deixa claro o envolvimento da indústria para com a tecnologia e o quanto ela pode se mostrar promissora.


CD-ROM

Compact Disc - Read Only Memory (Disco Compacto - Memória Apenas de Leitura) é uma unidade de armazenamento de dados, mas, como o próprio nome diz, somente é possível ler o CD.

Em um CD podemos ter música ou qualquer tipos de arquivos. Podemos ouvir nossas músicas através de um computador multimídia e ler os arquivos através de nossos programas.

O CD-ROM também fica guardado dentro do Gabinete, mas ao contrário do HD, ele tem uma plataforma deslizante por onde inserimos ou retiramos nosso disco.

O CD-ROM possui uma tecnologia de leitura ótica, onde o reflexo da vibração de um feixe de luz no disco produz os números 0 ou 1, transmitindo a informação. Em um CD-ROM podemos ter até 74 minutos de música ou 650 Mb de dados gravados.


CD-ROM

Atualmente existe também o CD-R (Compact Disc - Recordable, ou Gravável), uma espécie de CD onde é possível gravar apenas uma única vez.


EXPLICANDO FACE E CAMADA: FACE significa cada lado da mídia, que pode ser:

Simples face = quer dizer que só pode ser gravada de um lado.Dupla face = quer dizer que pode ser gravada dos dois lados,

nestes casos não pode haver impressão sobre nenhum dos lados do disco.

CAMADA significa a área gravável do disco, que pode ser:Simples camada = quer dizer que ele tem uma única camada de

gravação, que é refletiva.Dupla camada = quer dizer que ele tem duas camadas de

gravação do mesmo lado, uma camada em cima da outra. A primeira delas e semi-refletiva para que o feixe de laser possa atravessá-la e atingir a segunda que por sua vez é refletiva.

MÍDIA DVD


MÍDIA DVD


Inicialmente a sigla DVD era a abreviação de "digital vídeo disc", ou disco de vídeo digital, mas devido a gama de utilização foi popularizada como "digital versatile disc" ou disco digital versátil.

Hoje em dia temos diversos tipos de mídias de DVD para as mais diversas finalidades:

DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW, DVD-RAM.

Estas mídias poderão ter mais de uma face e mais de uma camada.

MÍDIA DVD


MÍDIA DVD


MIDIA DVD


MÍDIA BLU-RAY

http://pt.wikipedia.org/wiki/Disco_blu-ray

Boa Sorte !

Prof. Celso Cardoso Neto

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