Reloj de sistemas

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TEMPORIZACIÓN
Reloj del sistema
El reloj de una computadora se utiliza para dos funciones principales:
1. Para sincronizar las diversas operaciones que realizan los diferentes subcomponentes del sistema informático.
2. Para saber la hora.
El reloj físicamente es un circuito integrado que emite una cantidad de pulsos por segundo, de manera constante. Al número de pulsos que emite el relojcada segundo se llama Frecuencia del Reloj.
La frecuencia del reloj se mide en Ciclos por Segundo, también llamados Hertzios, siendo cada ciclo un pulso del reloj. Como la frecuencia del reloj es de varios millones de pulsos por segundo se expresa habitualmente en Megaherzios.
El reloj marca la velocidad de proceso de la computadora generando una señal periódica que es utilizada por todos loscomponentes del sistema informático para sincronizar y coordinar las actividades operativas, evitando el que un componente maneje unos datos incorrectamente o que la velocidad de transmisión de datos entre dos componentes sea distinta.
Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj mayor será la velocidad de proceso de la computadora y podrá realizar mayor cantidad de instrucciones elementales en unsegundo.
El rango de frecuencia de los microprocesadores oscila entre los 4,77 megaherzios del primer PC diseñado por IBM y los 200 megaherzios de las actuales computadoras basadas en los chips Intel Pentium.

En máquinas de arquitectura Von Neumann la mayoría de las operaciones son serializadas, esto significa que la computadora ejecuta los comandos en un orden preestablecido. Para asegurarnos de quetodas las operaciones ocurren justo en el tiempo adecuado, las máquinas 80x86 utilizan una señal alternante llamada el reloj del sistema.
     En su forma básica, el reloj del sistema maneja toda la sincronización de un sistema de cómputo. El reloj del sistema es una señal eléctrica en el bus de control que alterna entre los valores de cero y uno a una tasa dada. La frecuencia en la cual elreloj del sistema alterna entre cero y uno es llamada frecuencia del reloj de sistema. El timepo que toma para cambiar de cero a uno y luego volver a cero se le llama periodo de reloj, también llamado ciclo de reloj. La frecuencia del reloj es simplemente el número de ciclos de reloj que ocurren en un segundo, en sistemas actuales, éste valor excede los 200 ciclos por segundo, siendo ya comúnfrecuencias del orden de los 366 Mhz. (MegaHertz, que equivale a un millón de ciclos por segundo). Observe que el periodo de reloj es el valor inverso de la frecuencia, por lo tanto, para un sistema de 200 Mhz el periodo es igual a 5 nanosegundos. Para asegurar la sincronización, el CPU inicia una operación ya sea en el flanco ascendente (cuando la señal cambia de cero a uno) ó en el descendente (cuandola señal cambia de uno a cero). Como todas las operaciones de un CPU están sincronizadas en torno a su reloj, un CPU no puede ejecutar operaciones más rápido que la velocidad del reloj.

Acceso a memoria y el reloj del sistema

     El acceso a memoria es probablemente la actividad más común de un CPU, se trata en definitiva de una operación sincronizada al reloj del sistema, esto es, lalectura o escritura no puede ser más rápida que un ciclo de reloj, de hecho, en muchos sistemas 80x86 el acceso a memoria toma varios ciclos de reloj. El tiempo de acceso a memoria es el número de ciclos de reloj que el sistema necesita para acceder a una ubicación de memoria, este es un valor importante ya que a mayor número de ciclos menor desempeño. El tiempo de acceso a memoria es la cantidad detiempo que transcurre desde que se solicita una operación (sea de lectura ó escritura) y el tiempo en que la memoria completa dicha operación. En procesadores de 5 Mhz (80x88, 80x86) el tiempo de acceso a memoria es de aproximadamente 800 ns. (nanosegundos), en cambio, un procesador de 50 Mhz (80x486) el tiempo es de aproximadamente 20 ns. El tiempo de acceso a memoria en el procesador 80x486 es...
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