Universidad Autónoma de Santo Domingo

Uasd

 

                                                     

 

 

Escuela De Informática

 

Tema:

Memoria 

 

 

Asignatura:

INF-324

 

 

Sección:

01

 

 

Sustentante:

 

Juan Valdez   BD-8374

Cesar Delgado CA-1347

 

 

 

 

Profesor:

José Binet

 

 

 

Santo Domingo, D. N.

07 de Octubre del 2009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Introducción

 

Existen tipos de almacenamientos secuenciales y no secuenciales. La memoria principal o RAM que es de tipo no secuencial y es la más importante en el proceso de cargar los programas para su ejecución.

Por ende existen varias pautas en este proceso los cuales apoyan a la buena comunicación entre los tipos de memoria que existen clasificados en almacenamiento primario, secundario.

 

La organización y administración de la “memoria principal”, “memoria primaria” o “memoria real” de un sistema ha sido y es uno de los factores mas importantes en el diseño de los sistemas operativos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Índice

 

MEMORIA .. 5

La memoria principal o RAM... 5

TIPOS DE RAM... 5

MODULOS DE MEMORIA.. 6

TECNOLOGIA DE MEMORIAS. 6

JERARQUIA DE ALMACENAMIENTO.. 8

MEMORIA CACHE. 8

Memoria Virtual 9

Paginación. 10

Tablas De   Páginas. 11

Tablas de páginas multinivel 12

Memoria ROM... 13

Tipos de ROM... 13

PROM... 13

EPROM... 14

EEPROM y memoria flash. 14

Memoria flash. 15

Memoria USB.. 16

Conclusiones. 17

Sugerencias. 18

Bibliografía. 20

Estadísticas. 21 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Memoria

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MEMORIA

 

 

La memoria principal o RAM

 

La memoria principal o RAM (acrónimo de Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador.

 

La denominación “de Acceso aleatorio” surgió para diferenciarlas de las memoria de acceso secuencial, debido a que en los comienzos de la computación, las memorias principales (o primarias) de las computadoras eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas). Es frecuente pues que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de una computadora, pero actualmente la denominación no es precisa

 

TIPOS DE RAM

 

DRAM: Dinamic-RAM, o RAM fue la primera en ser comercializada con éxito, lo que significó el principio del fin para las memorias de núcleo magnético. su velocidad de refresco típica es de 80 ó

70 nanosegundos (ns), tiempo éste que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de Simas.

 

FPM-RAM (Fast Page Mode RAM) Se fabricaban con tiempos de acceso de 70 ó 60 ns. Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente aparece como Simas.

 

EDO-RAM (Extended Data Output RAM)

Lanzada en 1995 y con tiempos de accesos de 40 o 30ns suponía una mejora sobre su antecesora la FPM. Dando como resultado una eliminación de estados de espera, manteniendo activo el buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo de lectura.

 

SDRAM: Sincronic-RAM Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa de unos 25 a 10 ns. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los Celeron.

 

Tienen dos mejoras que Son la PC100 que funciona a 100 mhz. y la CP133 a 133mhz.

 

 

MODULOS DE MEMORIA

Módulos SIMM (Single In-line Memory Module) Un formato usado en computadores antiguos. tenían un bus de datos de 16 o 32 bits. Fueron muy populares desde principios de los 80 hasta finales de los 90,

Módulos DIMM (Dual In-line Memory Module) Usado en computadores de escritorio. Se caracterizan por tener un bus de datos de 64 bits. Las memorias DIMM comenzaron a reemplazar a las SIMM como el tipo predominante de memoria cuando los microprocesadores Intel Pentium dominaron el mercado.

Módulos SO-DIMM(Small Outline DIMM) Usado en computadores portátiles. Formato miniaturizado de DIMM.

RIMM,  (Rambus Inline Memory Module) Los módulos RIMM cuentan con 184 pins y debido a sus altas frecuencias de trabajo requieren de difusores de calor consistentes en una placa metálica que recubre los chips del módulo. Se basan en un bus de datos de 16 bits y están disponibles en velocidades de 300MHz (PC-600), 356 Mhz (PC-700), 400 Mhz (PC-800) y 533 Mhz (PC-1066) que por su pobre bus de 16 bits tenía un rendimiento 4 veces menor que la DDR.

 

TECNOLOGIA DE MEMORIAS

SDR SDRAM (del inglés, single data rate synchronous dynamic random access memory. Se comercializó en módulos de 32, 64, 128, 256 y 512 MB, y con frecuencias de reloj que oscilaban entre los 66 y los 133 MHz. Se popularizaron con el nombre de SDRAM.

DDR (Double Data Rate) permite la transferencia de datos por dos canales distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDR soportan una capacidad máxima de 3 GB.

Fueron primero adoptadas en sistemas equipados con procesadores AMD Athlon. Intel con su Pentium 4. También se utiliza la nomenclatura PC1600 a PC4800, ya que pueden transferir un volumen de información de 8 bytes en cada ciclo de reloj a las frecuencias descritas.

Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos.

DDR2  son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias.

Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos.

DDR3 PERMITE transferencias de datos ocho veces mas rápido, esto nos permite obtener velocidades pico de transferencia y velocidades de bus más altas que las versiones DDR anteriores. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2.

Los términos “memoria” y “almacenamiento” se consideran equivalentes.

 

Los programas y datos deben estar en el almacenamiento principal para:

-poderlos ejecutar

-referenciarlos directamente.

 

Los hechos demuestran que generalmente los programas crecen en requerimientos de memoria tan rapido como las memorias:

 

Ley de parkinson parafraseada: los programas se desarrollan para ocupar toda la memoria disponible para ellos

 

 

ADMINISTRADOR DE LA MEMORIA: es la parte del sistema operativo que administra la memoria llevando un registro de las partes de memoria que se están utilizando y de aquellas que no.

También asigna espacio en memoria a los procesos cuando estos la necesitan. Y libera espacio en memoria asignada cuando un proceso ha terminado.

 

JERARQUIA DE ALMACENAMIENTO

 

Los programas y datos tienen que estar en la memoria principal para poder ejecutarse o ser referenciados.

Los programas y datos que no son necesarios de inmediato pueden mantenerse en el almacenamiento secundario.

El almacenamiento principal es mas costoso y menor que el secundario pero de acceso mas rápido.

 

MEMORIA CACHE

 

Un nivel adicional es el cache o memoria de alta velocidad, que posee las siguientes características:

 

Un cache es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente.

La memoria cache está estructurada por celdas, donde cada celda almacena un byte. La entidad básica de almacenamiento la conforman las filas, llamados también líneas de cache.

 

Memoria Virtual

 

Hace muchos años aparecieron los primeros programas que eran demasiado grandes para caber en la memoria disponible. La solución que se adoptaba comúnmente era dividir el programa en fragmentos, llamados superposiciones (overlays). La superposición 0 comenzaría a ejecutarse primero, al terminar invocaría a otra.

 

Aunque el sistema realizaba el trabajo real de intercambiar superposiciones, el programador tenia que encargarse de dividir en partes el programa y esta operación era tardada y tediosa. No paso mucho tiempo antes de que alguien pensara en una forma de dejar toda esa labor a la computadora.

 

El método ideado (fotheringham, 1961) se conoce ahora como memoria virtual. La idea básica de este esquema es que el tamaño combinado del programa, sus datos y su pila podrían exceder la cantidad de memoria física que se le puede asignar.

 

La memoria virtual puede funcionar en un sistema multiprogramado con diversos fragmentos de muchos programas en memoria a la vez. Mientras un programa espera que se traiga del disco una parte de si mismo, esta esperando y no puede ejecutarse, así que la cpu puede asignar a otro proceso, igual que en cualquier otro sistema con multiprogramación

 

La memoria virtual es una técnica que permite al software usar más memoria principal que la que realmente posee el ordenador. La combinación entre hardware especial y el sistema operativo hace uso de la memoria principal y la secundaria para hacer parecer que el ordenador tiene mucha más memoria principal (RAM) que la que realmente posee. Este método es invisible a los procesos.

 

 

 

Paginación    

 

La mayoría de los sistemas con memoria virtual utilizaba una técnica llamada paginación.

En cualquier computadora existe un conjunto de direcciones de memoria que los programas pueden producir. Cuando un programa ejecuta una instrucción como MOV REG, 1000, lo que hace es copiar el contenido de la memoria 1000 en REG (o viceversa, dependiendo de la computadora). Las direcciones pueden generarse empleando indicaciones, registros base, registro de segmento y otros métodos.

 Estas direcciones generadas por el programa se denominan direcciones virtuales y constituyen el espacio de direcciones virtual. En computadoras sin memoria virtual la dirección virtual  se coloca en forma directa en el bus de memoria y esto hace que se lea o escriba la palabra memoria física de memoria que tiene esa dirección.

Cuando se usa memoria virtual, las direcciones virtuales no se envían directamente al bus de memoria, sino a una unidad de administración de memoria (MMU; memory Management unit) la cual establece correspondencia entre las direcciones virtuales y físicas de la memoria.

 El espacio de direcciones virtuales se divide en unidades llamadas páginas. Las unidades correspondientes a la memoria física se denominan marcos de páginas. Las páginas y los marcos de páginas siempre tienen el mismo tamaño, por ejemplo una página de 4 KB, aunque en sistemas reales se han usado páginas desde 512 bytes hasta 64 KB. Con un espacio de direcciones virtual de 64 y 32 KB de memoria física, tenemos 16 páginas virtuales y ocho marcos de página.

 

 

 

 

Las trasferencias entre RAM y disco siempre se efectúan en unidades de página.

Cunado el programa trata de tener acceso a la dirección 0, por ejemplo, con la (MOV REG, 0), la dirección virtual 0 se envía a la MMU.  Esta ve que la dirección virtual esta en la pagina 0 (0 a 4095), que según su correspondencia es el marco de pagina 2 (8192 a 12287). Así, la MMU transforma la dirección a 8192 y la coloca en el bus. La memoria no tiene conocimiento de la MMU; lo único que ve es una solicitud de leer o escribir en la dirección 8192, y lo hace. Por tanto, la MMU ha establecido todas las correspondencias de todas las direcciones virtuales entre 0 y 4095 con las direcciones físicas 8192 a 12287.

Esta capacidad para establecer una correspondencia entre las 16 paginas virtuales y cualquiera de los ocho marcos de pagina, ajustando debidamente el mapa de la MMU, no resuelve, por si sola, el problema de que el espacio de direcciones virtuales es más grande que la memoria física. Puesto que solo tenemos ocho marcos de página física, solo ocho páginas virtuales, las cuales tienen correspondencia con la memoria física.

 

Tablas De  Páginas  

 

Su propósito  es establecer una correspondencia entre las páginas virtuales y los marcos de página. En términos matemáticos, la tabla de página es una función, el número de página virtual es su argumento y el número de marco de página es el resultado. Utilizando el resultado de esta función, el campo de página virtual de una dirección virtual puede sustituirse por un campo de marco de página, formando así una dirección de memoria física.

 Las computadoras modernas utilizan direcciones virtuales de por lo menos 32 bits.

La transformación (correspondencia) debe ser rápida.

 

 

Esta debe efectuarse cada  vez que se hace referencia a la memoria. Una  instrucción típica tiene una palabra de instrucción y muchas veces, también un operando en la memoria. Por ello, es

necesario remitirse una, dos o más veces a la tabla de páginas cada vez que se ejecuta una instrucción.

 Si una instrucción tarda, digamos, 4 nanosegundos, la consulta de la tabla de paginas deberá de hacerse en menos de 1 nanosegundo para evitar que se convierta en un cuello de botella importante e indeseable. 

 En el caso mas simple, la correspondencia entre direcciones virtuales y física se efectúa cuando, la dirección virtual se divide en un numero de pagina virtual (bits de orden alto) y un desplazamiento (bits de orden bajo). Por ejemplo las direcciones  virtuales que son de 16 bits y las paginas  que son de 4 KB, los 4 bits superiores especificaran una de las 16 paginas virtuales y los 12 bits inferiores especificaran el desplazamiento en bytes (0 a 4095) dentro de la pagina seleccionada. Sin embargo, también puede efectuarse la división con 3 o 5 u otro número de bits para la página.

 

Tablas de páginas multinivel 

 

El secreto de este método radica en que no es necesario tener todas las tablas de páginas en la memoria todo el tiempo. En particular las que no se necesiten no deberán tenerse en ella. Por ejemplo, que un proceso necesita 12 megabytes, los 4 megabytes bajos de la memoria para el texto del programa, los siguientes 4 para lo datos y los 4 megabytes superiores de la memoria para la pila. Entre la parte superior de los datos y la base de la pila hay un gigantesco hueco que no se usa.

 Cuando se presenta una dirección virtual a la MMU, esta extrae primero el campo TP1 y usa este valor como índice para consultar la tabla de páginas de primer nivel. Cada una de estas 1024 entradas representa 4MB porque todo el campo de direcciones virtuales de 4 GB (es decir, 32 bits) se ha dividido en fragmentos de 1024 bytes.

 

La entrada a la que se llega al consultar la tabla de páginas de primer nivel contiene la dirección de marco de página donde esta almacenada una tabla de páginas de segundo nivel. La entrada 0 de la tabla de primer nivel apunta a la tabla de páginas correspondiente al texto del programa, la entrada 1 apunta a la entrada de páginas para los datos y la entrada 1023 apunta para la entrada de la pila. Las demás entradas (sombreadas) no se usan. Ahora se usa el campo TP2 como índice para la tabla de páginas de segundo nivel seleccionada a fin de hallar el número de marco de página donde está la página misma.

 

Memoria ROM

 

La memoria ROM, también conocida como firmware, es un circuito integrado programado con unos datos específicos cuando es fabricado. Los chips de características ROM no solo se usan en ordenadores, sino en muchos otros componentes electrónicos también. Hay varios tipos de ROM, por lo que lo mejor es empezar por partes.

 

Tipos de ROM

 

  ROM

  PROM           

  EPROM

  EEPROM

 

PROM

Crear chips desde la nada lleva mucho tiempo. Por ello, los desarrolladores crearon un tipo de ROM conocido como PROM (programmable read-only memory). Los chips PROM vacíos pueden ser comprados económicamente y codificados con una simple herramienta llamada programador.

La peculiaridad es que solo pueden ser programados una vez. Son más frágiles que los chips ROM hasta el extremo que la electricidad estática lo puede quemar. Afortunadamente, los dispositivos PROM vírgenes son baratos e ideales para hacer pruebas para crear un chip ROM definitivo.

 

EPROM

 

Trabajando con chips ROM y PROM puede ser una labor tediosa. Aunque el precio no sea demasiado elevado, al cabo del tiempo puede suponer un aumento del precio con todos los inconvenientes. Los EPROM (Erasable programmable read-only memory) solucionan este problema. Los chips EPROM pueden ser reagravados varias veces.

Borrar una EPROM requiere una herramienta especial que emite una frecuencia determinada de luz ultravioleta. Son configuradas usando un programador EPROM que provee voltaje a un nivel determinado dependiendo del chip usado.

EEPROM y memoria flash

Aunque las EPROM son un gran paso sobre las PROM en términos de utilidad, siguen necesitando un equipamiento dedicado y un proceso intensivo para ser retirados y reinstalados cuando un cambio es necesario. Como se ha dicho, no se pueden añadir cambios a la EPROM; todo el chip sebe ser borrado. Aquí es donde entra en juego la  EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory).

Es un tipo de memoria ROM que puede ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante un aparato que emite rayos ultravioletas. Son memorias no volátiles.

 

 

 

Memoria flash

 

La memoria flash es una forma desarrollada de la memoria EEPROM que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante iado tarjetas de hasta 32 GB (32 GiB) por parte de la empresa Panasonic en formato SDpo de memorias similares como EEPROM y ofrece rendimientos y características muy superiores.

 

Historia de la memoria Flash

 

La historia de la memoria flash siempre ha estado muy vinculada con el avance del resto de las tecnologías a las que presta sus servicios como routers, módems, BIOS de los PC, wireless, etc. Fue Fujio Masuoka en 1984, quien inventó este tipo de memoria como evolución de las EEPROM existentes por aquel entonces. Intel intentó atribuirse la creación de esta sin éxito, aunque si comercializó la primera memoria flash de uso común.

Entre los años 1994 y 1998, se desarrollaron los principales tipos de memoria que conocemos hoy, como la SmartMedia o la CompactFlash. La tecnología pronto planteó aplicaciones en otros campos. En 1998, la compañía Rio comercializó el primer ‘Walkman’ sin piezas móviles aprovechando el modo de funcionamiento de SmartMedia. Era el sueño de todo deportista que hubiera sufrido los saltos de un discman en el bolsillo.

En 1994 SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash) basadas en estos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños dispositivos de mano de la electrónica de consumo como reproductores de MP3 portátiles, tarjetas de memoria para vídeo consolas, capacidad de almacenamiento para las PC Card que nos permiten conectar a redes inalámbricas, etcétera, incluso llegando a la aeronáutica espacial. El espectro es grande.

 

Memoria USB

 

 

Una memoria USB (de Universal Serial Bus; en inglés pendrive, USB flash drive) es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños (externos) al polvo, y algunos al agua –que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil-, como los disquetes, discos compactos y los DVD. En España son conocidas popularmente como pinchos o lápices.

 

Historia

 

Las unidades flash USB fueron inventadas en 1995 por IBM como un reemplazo de las unidades de disquete para su línea de productos ThinkPad. Aunque fue un invento de IBM, ésta no lo patentó. IBM contrató más tarde a M-Systems para desarrollarlo y fabricarlo en forma no exclusiva. M-Systems mantiene la patente de este dispositivo, como también otras pocas relacionadas.

Las primeras unidades flash fueron fabricadas por M-Systems bajo la marca "Disgo" en tamaños de 8 MB, 16 MB, 32 MB y 64 MB. Estos fueron promocionados como los "verdaderos reemplazos del disquete", y su diseño continuó hasta los 256 MB. Los fabricantes asiáticos pronto fabricaron sus propias unidades más baratas que las de la serie Disgo.

Las modernas unidades flash (2009) poseen conectividad USB 2.0 y almacenan hasta 256 GB de memoria (lo cual es 1024 veces mayor al diseño de M-Systems).

 

 

 

 

 

 

 

Conclusiones

 

 

 

 

Al concluir es trabajo nos queda claro la importancia que tienen los diferentes tipos de memorias, tanto para una computadora, como para los usuarios individuales.

 

Sin las memorias hoy por hoy, la vida para los seres humanos fuera mas compleja, ya que a través de los diferentes tipos de memorias las computadoras hacen mas rápido sus operaciones o procesos, podemos escuchar música, ver videos sin necesidad de andar con un radio o DVD, es decir, sin necesidad de andar con equipo de gran tamaño, además transportar grandes cantidades de información.

 

Las memorias son dispositivos vitales para el proceso de transferencia de datos y para el manejo de los mismos por ende como es un recurso muy costos hay que el computador usa muchas estrategias para maniobrarlas. Tanto como la memoria principal como la secundarias, la memoria virtual, la memoria ROM, cada una en su entorno, juegan papales importantes para el desenvolvimiento de un computador.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sugerencias

 

 

 

 

 

 

Ø     Conozca las características de o tipos de memorias que usa PC.

Ø     Mantenga siempre en buen estado las memorias de su computadora.

Ø      Guarde sus archivos, con nombre relacionados, para un posible uso posterior sea mas fácil de ubicar en memoria.

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

Bibliografía

 

Sistemas operativos  

Autor      magíster David Luis la Red Martínez

 

Sistemas operativos modernos

Autores       Andrew S. Tanenbaum, Roberto Escalona García

http://books.google.com.do/books?id=g88A4rxPH3wC&pg=RA1-PA513&dq=sistama+operativo+y+la+memoria&ei=PR_WSZm6JobUzATx1_XhBg#v=onepage&q=&f=false

 

Infografía

www.conozcasuhardware.com

Escritores    Miguel Tarazona Belenguer, Ignacio Jiménez del Barco, y el autor principal, Juan Herrerías Rey    

 

www.wikipedia.com

link de la presentacion

link de video juan

link de video cesar 

link del examen

 

 Estadísticas

 

 

 

Tiopo de Memoria Invento / Fabricante Año

RAM Robert Dennard 1968

VRAM Texas Instruments 1983

EDO-RAM Micron Technology 1995  

Memoria Virtual Fotheringham 1961  

Memoria Flash Fujio Masuoka 1984  

Memoria USB IBM 1995