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).
Medición del almacenamiento 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:
(Gp:) Unidad de medida de almacenamiento (Gp:) Equivalente a
(Gp:) Byte (B) (Gp:) 8 bits (Gp:) Kilobyte (KB) (Gp:) 1024 Bytes
(= 210) bytes (Gp:) Megabyte (MB) (Gp:) 1024 Kilobytes (= 220
bytes) (1048576 bytes) (Gp:) Gigabyte (GB) (Gp:) 1024 Megabytes
(= 230 bytes) (1073741824 bytes) (Gp:) Terabyte (TB) (Gp:) 1024
Gigabytes (= 240 bytes) (1099511627776 bytes) (Gp:) Petabyte (PB)
(Gp:) 1024 Terabytes (= 250 bytes) (1125899906842624 bytes) (Gp:)
Exabyte (EB) (Gp:) 1024 Petaytes (= 260 bytes)
(1152921504606846976 bytes) (Gp:) Zettabyte (ZB) (Gp:) 1024
Exabytes (= 270 bytes) (1180591620717411303424 bytes) (Gp:)
Yottabyte (YB) (Gp:) 1024 Zettabytes (= 280 bytes)
(1208925819614629174706176 bytes)
La Memoria de la Computadora
Existen varios tipos de memoria, a saber: a) ROM, b) RAM, y c)
Caché. Circuitos de memoria: a) ROM. b) RAM. c)
Caché.
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. Memoria ROM 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.
Hay varios tipos de ROM que pueden ser utilizados en una
computadora personal: PROM EPROM 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. Erasable Programable Read-Only Memory = Memoria
Borrable y Programable de Solo Lectura. Este tipo de chip 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. Tipos de memoria ROM
EEPROM Electronically Erasable Programable Read-Only Memory =
Memoria Electrónicamente Borrable y Programable de Solo
Lectura. Puede reprogramarse sin ser extraído de la
computadora, para lo cual debe utilizarse un software
especializado. 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.
POST = power-on self test (autocomprobación en la
conexión o en el encendido). ¿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. 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? CMOS = Complementary Metal Oxyd
Semiconductor (Semiconductor Complementario de Oxido
Metálico) 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. Algunas
veces se le confunde con el BIOS o se les nombra
indistintamente.
El intercambio de datos entre la CPU y la memoria RAM es una de
las tareas que se hacen con mayor frecuencia. Memoria
Caché 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.
Existen dos tipos de memoria caché: Niveles de Memoria
Caché Caché N1 (de Nivle 1 = L1) 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. Caché N2 (de Nivle 2 = L2) La caché
de nivel 2 puede encontrarse en la motherboard, o incluso en un
segundo bloque de caché dentro del procesador.
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.
Memoria Caché: Funcionamiento
Esquena de utilización de la memoria caché
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. Memoria RAM