PDF de programación - Medición del almacenamiento

Medición del almacenamiento

La unidad de almacenamiento tanto en discos como en cintas y en memoria de trabajo
(RAM) es el Byte. Un Byte está constituido por 8 pulsos o señales, llamados bits
(abreviatura de binary digit = dígito binario).

Cada símbolo interpretable, que se puede almacenar en la computadora: letras del
alfabeto, signos de puntuación, etc., está formado por un byte.

La capacidad de almacenamiento (fijo o temporal) se mide de acuerdo a la cantidad de
bytes que pueden contener los dispositivos, y suelen utilizarse las siguientes unidades
de medida:

Unidad de medida de
almacenamiento

Byte (B)

8 bits

Equivalente a

Kilobyte (KB)

1024 Bytes (= 210) bytes

Megabyte (MB)

1024 Kilobytes (= 220 bytes) (1048576 bytes)

Gigabyte (GB)

1024 Megabytes (= 230 bytes) (1073741824 bytes)

Terabyte (TB)

1024 Gigabytes (= 240 bytes) (1099511627776 bytes)

Petabyte (PB)

1024 Terabytes (= 250 bytes) (1125899906842624 bytes)

Exabyte (EB)

1024 Petaytes (= 260 bytes) (1152921504606846976 bytes)

Zettabyte (ZB)

1024 Exabytes (= 270 bytes) (1180591620717411303424 bytes)

Yottabyte (YB)

1024 Zettabytes (= 280 bytes) (1208925819614629174706176 bytes)

La Memoria de la Computadora

Circuitos de memoria:

Existen varios tipos de memoria, a saber: a) ROM, b) RAM, y c)
Caché.

a) ROM.

b) RAM.

c) Caché.

Memoria ROM

Los fabricantes de computadoras siempre acompañan el hardware del que nos proveen
con ciertas rutinas de software básicas para comunicación con los dispositivos a bajo
nivel.

El Sistema Operativo maneja la comunicación con los dispositivos a través de estas
rutinas. El conjunto de estas rutinas se conoce como el BIOS (Basic Input – Output
System = Sistema Básico de Entrada y Salida), que entra en acción desde el momento
en que se enciende la computadora:

Revisa la presencia y el estado de los dispositivos conectados al sistema.

Revisa la cantidad de memoria disponible.

Transfiere el control al registro de arranque, etc.

Estas rutinas son colocadas por el fabricante en un chip especial de memoria que va
montado sobre la tarjeta madre (Motherboard).

Por lo general el conjunto de estas rutinas no cambia y no debe ser alterado por los
usuarios. Por ello ese chip especial de memoria es de “solo lectura”: Read Only
Memory (ROM) = Memoria de solo lectura.

Tipos de memoria ROM

Hay varios tipos de ROM que pueden ser utilizados en una computadora personal:

PROM

Programable Read-Only Memory = Memoria Programable de Solo Lectura.
Se programa utilizando un tipo de dispositivo conocido como Quemador
PROM o Programador PROM, el cual almacena permanentemente las
instrucciones binarias en el chip.

EPROM

Este

tipo

de

chip

Erasable Programable Read-Only Memory =
Memoria Borrable y Programable de Solo
Lectura.
puede
reprogramarse. Contiene una ventana de cuarzo
a través de la cuál se exponen los circuitos
interiores del chip. Cuando se aplica luz
ultravioleta a través de la ventana se produce
una reacción química que borra el EPROM.
Para hacer el borrado y la reprogramación se
debe retirar el chip de la computadora.

EEPROM

Erasable

Programable

Electronically
= Memoria
Electrónicamente Borrable y Programable de Solo Lectura. Puede reprogramarse sin
ser extraído de la computadora, para lo cual debe utilizarse un software especializado.

Read-Only Memory

Flash ROM

Soluciona el problema de la lentitud de la reprogramación de la memoria: la realiza en
bloques de 512 byte. Esto impide que se puedan reprogramar solo pequeñas porciones
de la ROM, pero debido a la velocidad, no es un problema. Los fabricantes permiten
que se bajen las actualizaciones de las ROM desde Internet.

¿Cómo pasa el sistema, cuando se enciende, del estado de
letargo al de funcionamiento?

Esto se realiza mediante un proceso llamado POST. La rutina POST es una función del
circuito ROM-BIOS.

POST = power-on self test (autocomprobación en la conexión o en el encendido).

En los equipos IBM y compatibles, cuando se aplica voltaje, lo primero que hace es
ejecutar esta rutina, cuyas primeras líneas están almacenadas a partir de la dirección
FFFF0 (hexadecimal).

La primera acción de la rutina POST es realizar la comprobación del sistema, para
verificar que todos los componentes funcionan correctamente:

Se comprueban las funciones de la placa principal, mientras aun no funciona
el video. Si algo no funciona, se emitirán unos bips en el altavoz.

Se inspecciona el sistema buscando a) las direcciones de E/S, b) las líneas
IRQ y c) los canales DMA. Con ello se crea una base de datos ESCD
(Extended System Configuration Data = Datos Extendidos de Configuración
del Sistema) de todos estos recursos. [Las direcciones de E/S son utilizadas
por los dispositivos que necesitan mover datos desde y hacia el dispositivo.
Las líneas IRQ (Interrupt Request) se utilizan para comunicación de algunos
dispositivos con la CPU: cuando necesitan de su atención o para alertarla si
están realizando alguna tarea. El canal DMA (Direct Memory Access) se
diseñó para superar la diferencia de velocidad entre la transferencia de datos
de la memoria y la CPU. Así, algunos dispositivos pueden tener acceso directo
a memoria sin pasar por la CPU (antiguamente más lenta)]

Se realiza una búsqueda de adaptadores de video. A partir de este momento se
mostrará en pantalla un indicador.

¿Qué es el CMOS?

Algunas veces se le confunde con el BIOS o se les nombra indistintamente.

CMOS
Complementario de Oxido Metálico)

Complementary Metal Oxyd

=

Semiconductor

(Semiconductor

Utilizado para almacenar la configuración de inicio de una computadora. Es capaz de
almacenar la información durante muchos años con la ayuda de una batería de litio.
Requiere solo la millonésima parte de un amperio para contener datos almacenados.

Memoria Caché

El intercambio de datos entre la CPU y la memoria RAM es una de las tareas que se
hacen con mayor frecuencia.

Dado que la RAM es mucho más lenta que la CPU se ha incorporado a la CPU y a la
Motherboard, un circuito de memoria Caché, la cuál es una memoria de alta velocidad.
Esta es una de las cosas que mejora el desempeño del sistema en general.

La memoria Caché es un circuito de memoria de alta velocidad en el que se almacenan
bloques de instrucciones del programa en ejecución y un bloque de datos del conjunto
de datos que se está utilizando.

Esto bajo el supuesto de que los siguientes datos o instrucciones que se van a ejecutar
están inmediatamente después de los últimos datos o instrucciones utilizados.

Niveles de Memoria Caché

Existen dos tipos de memoria caché:

Caché N1 (de Nivle 1 = L1)

Caché N2 (de Nivle 2 = L2)

Antiguamente,
la memoria caché solo venía en circuitos montados sobre la
motherboard. Actualmente, se puede encontrar memoria caché incorporada dentro del
microprocesador.

La caché que está más cerca del procesador es la de nivel 1.

La caché de nivel 2 puede encontrarse en la motherboard, o incluso en un segundo
bloque de caché dentro del procesador.

Memoria Caché: Funcionamiento

La memoria caché funciona de la siguiente manera:

Cuando un programa está ejecutándose y la CPU necesita ir a traer datos (o
más instrucciones) a la RAM, primero verifica que los datos estén en la
memoria caché.

Si no los encuentra en la caché, traerá una copia de esos datos de la RAM a la
CPU y también realizará una copia en la memoria caché.

La próxima vez que los necesita, los irá a buscar a la memoria caché, de donde
los podrá extraer más rápidamente.

El último bloque de datos leído desde la RAM también se copia en la memoria
caché. Este bloque es, con mucha probabilidad, el mismo que se necesitará en
la próxima lectura de datos.

Esquena de utilización de la memoria caché

Memoria RAM

La memoria que auxilia a la CPU en el procesamiento de los datos se conoce como
memoria RAM (Random Access Memory = Memoria de Acceso Aleatorio).

Se hace referencia a esta memoria como de “acceso aleatorio” debido a su capacidad de
tener acceso a cada byte de forma directa. A diferencia de la memoria ROM, la RAM es
“volátil”, es decir, pierde su contenido una vez se apaga la computadora.

Memorias Temporales.

RAM
 Memorias de acceso aleatorio (Random Access

Memories):

 Cualquier localidad de memoria puede ser accesada

tan rápido como otra.

 Diferente a un dispositivo secuencial.
 Memorias temporales. (Dependiente de polarización).

Necesidad de RAM?

 Circuitos electrónicos de procesamiento

requiere una RAM.

 La cantidad de memoria depende de la

aplicación.
 Control de Temperatura ( Pocos Bytes)
 Complejo – Computador (Millones Bytes)

 “La capacidad de memoria aumenta cada vez

debido a la complejidad de las aplicaciones pero
hacer fácil al usuario.”

Tipos de Memoria RAM
 Dos grandes tipos de Memoria RAM:

 ESTATICAS
 DINAMICAS.

 Ambas son temporales, Cada una de ellas posee

ventajas y desventajas.

Memorias Estáticas o SRAM.

 Static Memory.
 Antigua y simple
 La celda o unidad básica de

almacenamiento es el FF.

 FF transistores MOSFET

•la celda se activa mediante un nivel activo a
la entrada superior y los datos se cargan o se
leen a través de las líneas laterales.

RAM
 Las celdas de memoria se agrupan en

filas y columnas para conformar el
arreglo básico de la memoria.

 Cada una de las filas se habilita de

forma simultánea para recibir o cargar
los datos del bus de entrada/salida.

OTRAS SRAM
 SRAM Sincrónica:Este tipo de memoria tiene

una entrada de reloj, la cual le permite operar en
sincronía con otros dispositivos. simplifica enormemente
el diseño de sistemas de alta prestaciones.

 SRAM de Ráfaga:son sincrónicas y se

caracterizan por incluir un contador que permite que la
memoria genere internamente la dirección a la que debe
acceder.accesos hasta cuatro posiciones de memoria con
una sola dirección de referencia. (Velocidad)

 SRAM Pipeline: las memorias pipeline incluyen

un buffer para almacenar la dirección y los datos actuales
proporcionados por l