Reporte Sobre La Memoria De Las Computadoras Y Su Funcionamiento


4.1. Conceptos básicos sobre sistemas de memoria de computadores
Las memorias de las computadoras son algunos de los dispositivos más diversos en tipo, tecnología, estructura, prestaciones y coste. Las computadoras por lo general están equipadas con una jerarquía de subsistemas de memoria, algunos internos y otros externos.
Las memorias pueden ser clasificadas a partir de distintos factores.Uno es la ubicación, que indica si la memoria es interna o externa. El procesador necesita una memoria propia para registros y también existe la memoria cache. Las externas son dispositivos periféricos que son utilizados a través de controladores de E/S. Otra característica es la capacidad, normalmente expresada en términos de bytes.
También existe el método de acceso, que puede ser secuencial,directo, aleatorio o asociativo. En el secuencial, la memoria se organiza en unidades de acceso llamadas registros. El acceso ha de realizarse con secuencias específicas, con un mecanismo de lectura/escritura compartida que debe ir trasladándose hacia la posición deseada. El acceso directo, por otro lado, tiene asociado un mecanismo de lectura/escritura, en el que los bloques individuales tienen unadirección única basada en su dirección física. En el acceso aleatorio, cada posición de memoria tiene un mecanismo único de acceso físico, por lo que el tiempo para acceder a cierta posición es constante e independiente de los otros. La memoria asociativa es una variación de las de acceso aleatorio que permite hacer una comparación de ciertas posiciones de bits, con lo que permite recuperarpalabras basándose en una porción de su contenido.
Desde el punto de vista del usuario, sin embargo, las características más importantes son su capacidad y sus prestaciones. Para las prestaciones se toman en cuenta algunas características. Una es el tiempo de acceso o latencia, otra es el tiempo de ciclo de memoria y otra es la velocidad de transferencia. En cuanto al almacenamiento de datos sonimportantes varias características físicas. Las memorias pueden ser volátiles, en las que los datos se pierden cuando se desconecta la alimentación, o no volátiles, en las que la información permanece sin deterioro una vez grabada hasta que sea modificada.
Las restricciones de diseño de la memoria de una computadora se pueden resumir en las cuestiones de capacidad, rapidez y costo. Existe un compromisoentre estas características, pues a menor tiempo de acceso aumenta el coste por bit, a mayor capacidad disminuye el coste por bit y a mayor capacidad aumenta el tiempo de acceso. Por estos problemas es que se emplea una jerarquía en la que conforme se va bajando, disminuye el coste por bit, aumenta la capacidad, aumenta el tiempo de acceso y disminuye la frecuencia de accesos por parte delprocesador. Así pues, las memorias más pequeñas, costosas y rápidas se complementan con otras más grandes económica y lentas. En el curso de la ejecución de un programa, las referencias a memoria por parte del procesador tienden a estar agrupadas. Los programas normalmente contienen un número de bucles iterativos y subrutinas. Cuando se entra en un bucle o subrutina, hay repetidas referencias a un pequeñoconjunto de instrucciones. Por esto es posible organizar los datos a través de la jerarquía de manera que el porcentaje de accesos a cada nivel siguiente más bajo sea sustancialmente menor que al nivel anterior. Este principio se aplica a través de más de dos niveles de memoria, de manera que la memoria más rápida contiene los registros internos al procesador. En niveles inferiores se encuentrala memoria principal, que es la memoria interna más importante de la computadora. Esta normalmente se amplía con una caché que es más pequeña y rápida. La caché no suele ser visible para el programador ni para el procesador, simplemente es un dispositivo para escalonar transferencias de datos entre la memoria principal y los registros del procesador.
Las memorias externas no volátiles se llaman...