Nas colunas anteriores destrinchamos os conceitos de “célula de memória” e de “posição de memória” (ou “unidade de armazenamento” ou ainda “unidade endereçável”). Hoje prosseguiremos a discussão de algumas das características mais elementares do sistema de memória de computadores para que, mais tarde, possamos aplicar estes conceitos para entender o funcionamento e a estrutura dos diversos tipos de memória.
Antes de mais nada convém sedimentar um conceito que já foi mencionado mas que ainda não foi definido ou sistematizado: o da localização da memória.
Ocorre que “localização” é um termo essencialmente relativo. Vamos começar a classificação distinguindo a memória “interna” da memória “externa”. Mas “externa” ou “interna” em relação a que?
No caso da classificação da memória, a localização é considerada em relação ao computador propriamente dito. Mas o que exatamente se considera que é um “computador” para classificar a localização da memória?
Bem, para este fim consideramos que “computador” é o conjunto de elementos responsáveis pela “computação”, ou seja, pelo processamento de dados. E estes elementos são os contidos na placa-mãe da máquina (para quem tem dúvidas, recomendo a releitura da coluna “XVII: Placas-mãe e memória principal”).
Assim sendo, consideraremos “Interna” a memória que faz parte dos circuitos da placa-mãe (com exceção dos registradores, aos quais dedicaremos especial atenção adiante) e “Externa” a que se situa fora dela. Segundo este critério, a memória externa (também chamada de “Secundária”) é constituída pelos chamados “dispositivos de armazenamento”, como disco rígido, unidades de CD, DVD, disquetes, unidades de armazenamento tipo “cartões de memória” (“memory key”, “memory sticks”, “pen drives”) e correlatos. E a memória interna (também chamada “Primária”) é aquilo que vimos chamando ate agora de “Memória Principal”, ou MP.
Neste ponto convém ressaltar que, embora na prática os conceitos de memória principal e memória RAM costumem ser usados indiferentemente um no lugar do outro, se confundindo, tecnicamente não é bem assim. Há uma sutil distinção entre MP e RAM que tentaremos esclarecer.
Memória RAM (Random Access Memory, ou memória de acesso aleatório) é aquela onde se carregam os programas e os dados e onde se pode ler e escrever durante a operação normal do computador (voltaremos a ela adiante). De um ponto de vista estritamente técnico, ela é apenas uma parte – em geral a maior – da memória principal. Mas há trechos da memória principal – como os que armazenam permanentemente as rotinas que regulam as operações de trocas de dados com o exterior que formam o Sistema Básico de Entrada e Saída, ou BIOS (Basic Input/Output System), que são constituídos por circuitos de memória diferentes daqueles que contêm a RAM, pois não se pode escrever neles durante a operação normal do micro. Estes trechos (nos micros modernos em geral gravados em circuitos de memória tipo Flash, nos menos modernos em memórias EEPROM e nos antigos em memórias ROM, todas detalhadas adiante) fazem parte da memória principal mas não são memória RAM.
Tecnicamente, melhor seria definir memória principal como aquela cujas posições de memória são identificadas por um endereço. Isto abrange não apenas a RAM propriamente dita como os trechos de memória que armazenam as rotinas do BIOS e mais umas tantas outras, também identificados por seus endereços e situados na placa-mãe, gravados em circuitos de memória não volátil – sobre a qual falaremos adiante.
Para esclarecer melhor, convém lembrar-se dos computadores antigos, dos tempos do velho PC XT, onde as rotinas do BIOS vinham gravadas em um circuito de memória apenas para leitura (Read Only Memory, ou ROM). Como suas posições de memória eram acessadas pelo mesmo esquema de endereçamento usado para ter acesso às posições da memória principal, eles faziam parte dela, mas definitivamente não eram memória RAM, pois não aceitavam escrita (se este conceito lhe parece complicado agora, certamente tornar-se-á mais claro à medida que prosseguirmos discutindo detalhes do sistema de memória, um dos sistemas mais complexos – e por isso mesmo mais interessantes – de um computador).
Outro ponto que vale a pena esclarecer é a razão pela qual o disco rígido faz parte da memória externa se fica “dentro do computador”. Mas é essencial não confundir o computador propriamente dito (ou seja, aquilo que efetua o processamento de dados) com seu gabinete, uma caixa protetora, geralmente metálica ou de material plástico, que contém o computador e alguns de seus dispositivos periféricos. Inclusive o disco rígido, que fica dentro do gabinete mas fora da placa-mãe e por isso é externo.
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| Figura 1: Localização da placa-mãe e disco rígido no gabinete. |
A Figura 1, que mostra um gabinete aberto com a localização da placa-mãe e de um dos discos rígidos esclarece a questão. Mas há uma forma tecnicamente mais correta de estabelecer a diferença: memória interna é aquela que se comunica diretamente com a UCP através do chamado “barramento frontal” enquanto a memória externa o faz através de um dispositivo controlador ligado ao barramento de entrada/saída (se não entendeu, não se aflija: quando destrincharmos o conceito de “barramento” tudo ficará mais claro; na organização interna dos computadores os componentes são de tal forma entrelaçados e interdependentes que muitas vezes é impossível explicar como um funciona sem mencionar outro cujos detalhes não foram ainda discutidos, portanto é preciso ser paciente).
E os Registradores? Bem, os Registradores são um tipo de memória tão importante que são os únicos a merecerem a honra de serem identificados por nomes (e não por endereços, como as posições da memória interna, ou pela localização em setores ou registros, como no caso da memória externa). Do ponto de vista da localização, eles são, talvez, os mais “internos”: não somente se situam na placa-mãe como também no interior do próprio processador. Não obstante ocupam uma classificação especial, só deles. Portanto, apesar de situados na placa-mãe, Registradores não são classificados como memória interna ou primária. Registradores são classificados como Registradores e temos conversado.
Quem leu a coluna “XVI: Componentes da UCP” e as subseqüentes há de alegar que já falamos demais dos Registradores. E o fará com razão. Afinal, impossível descer a detalhes sobre o funcionamento da UCP sem destrinchar o dos Registradores. Então, quem estiver interessado em maiores detalhes em relação a eles que retorne às colunas anteriores e refresque os conceitos. Nesta, nos limitaremos a dizer que Registradores são posições de memória especiais, situadas no interior das unidades centrais de processamento, usados para fins nobres como conter a instrução que está sendo processada e o endereço da próxima a sê-lo, onde os demais componentes da UCP depositam resultados intermediários e finais de operações e que constituem o tipo de memória de acesso mais rápido, já que operam na mesma freqüência interna da UCP.
Então, do ponto de vista da localização, podemos classificar a memória em:
- Registradores.
- Memória Interna (ou “Primária” ou ainda “Principal”).
- Memória Externa (ou “Secundária”).
Agora estamos prontos para discutir a característica seguinte, o método de acesso à memória.
O que faremos na próxima coluna.
B.
Piropo
