Elementos básicos da memória de computador

Apesar da memória ser, tecnicamente, qualquer forma de armazenamento eletrônico, o termo é usado com freqüência para identificar formas de armazenamento rápido e temporário. Se a CPU de seu computador precisasse acessar constantemente o disco rígido para recuperar todas as porções de dados que necessitasse, com certeza operaria vagarosamente. Quando a informação é mantida na memória, a CPU pode acessar os dados com mais rapidez. A maioria das formas de memória são destinadas à armazenagem temporária de dados.

Como você pode ver na figura acima, a CPU acessa a memória de acordo com uma hierarquia distinta. Vinda do armazenamento de dados permanente (disco rígido) ou da entrada de dados (teclado), a maioria das informações vai primeiro para a memória de acesso aleatório (RAM). A CPU, então, armazena as partes dos dados que precisará acessar com freqüência no cache, e mantém certas instruções especiais em registrador. Sobre os caches e registradores, falaremos mais adiante.

Todos os componentes no seu computador, como a CPU, o disco rígido e o sistema operacional, trabalham juntos como um time. Nele, a memória desempenha uma das funções essenciais. Desde o momento em que o computador é ligado até a hora de desligá-lo, a sua CPU está constantemente usando a memória. Vamos ver um cenário típico:

• você liga o computador;
• o computador carrega os dados da memória apenas de leitura (ROM) e executa um auto-teste de energia (POST - Power-On Self Test) para ter certeza de que a maioria dos componentes principais está funcionando corretamente. Uma parte desse teste, o controle de memória, checa todos os endereços de memória com um rápido processo de leitura/escrita, operação executada para certificar-se de que não há erros nos chips de memória. Esse processo permite que os dados sejam gravados em um bit e então lidos a partir desse bit;
• o computador carrega o sistema básico de entrada/saída (BIOS - Basic Input/Output System) da memória ROM. A BIOS fornece a maioria das informações básicas sobre os dispositivos de armazenamento, seqüência de boot, segurança, plug-and-play (auto reconhecimento de dispositivo), capacidade e alguns outros itens;
• o computador carrega o sistema operacional (SO) do disco rígido no sistema de memória RAM. Geralmente, as partes críticas do sistema operacional são mantidas na memória RAM enquanto o computador é ligado. Isso permite que a CPU tenha acesso imediato ao sistema operacional, o que aumenta a performance e a funcionalidade do sistema como um todo;
• quando você abre um aplicativo, ele é carregado na memória RAM. Para preservar o uso dessa memória, muitos aplicativos são carregados, inicialmente apenas em suas partes essenciais, sendo outras partes carregadas conforme a necessidade;
• depois que um aplicativo está carregado, qualquer arquivo aberto para uso no aplicativo é carregado na memória RAM;
• quando você salva um arquivo e fecha o aplicativo, o arquivo é gravado no disco de armazenamento e, então, ele e o aplicativo são removidos da memória RAM.

Como observado na lista acima, cada vez que algo é carregado ou aberto é então colocado na memória RAM. Isso significa que eles são simplesmente colocados na área temporária de armazenamento do seu computador, para que a CPU possa acessar a informação mais facilmente. A CPU requisita os dados de que necessita da memória RAM. Novos dados, que já foram processados e gravados, voltam para a RAM em um ciclo contínuo. Na maioria dos computadores, essa troca de dados entre a CPU e RAM acontece milhões de vezes por segundo. Quando os aplicativos são fechados, eles e outros arquivos relacionados são normalmente removidos (deletados) da memória RAM, para dar lugar a novos dados. Se os arquivos alterados não forem salvos em uma unidade de armazenamento permanente antes de serem removidos, serão definitivamente perdidos.

Uma questão comum sobre computadores de mesa (desktops)é:  "por que o computador precisa de tantos sistemas de memória"?