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Memoria principal del computador




Enviado por Pablo Turmero



  1. Introducción
  2. Estructura de las memorias
  3. Capacidad de las memorias
  4. Memoria extendida
  5. Organización de la
    memoria

Introducción

La computadora dispone de la memoria central o principal
que está conformada por circuitos integrados que trabajan
a alta velocidad (RAM y ROM) y la memoria auxiliar o
almacenamiento, como los medios magnéticos (diskette,
discos zip y discos duros) y los medios ópticos (CD-ROM y
DVD).

Estructura de las
memorias

El microprocesador tiene la función de realizar
el proceso de los datos, para ello debe ser capaz de leer datos e
instrucciones o escribir resultados. Las memorias son las
encargadas de contener a los datos, las instrucciones y los
resultados, y están constituidas por una serie de
"casillas" o celdas llamadas posiciones de memoria,
cada una de las cuales tiene asociado un número que
la identifica llamado dirección.

Las direcciones de memoria están codificadas en
binario y han sido establecidas circuitalmente, por lo que no
pueden ser alteradas.

Por razones prácticas y técnicas, a las
direcciones de memoria se les asignan números
hexadecimales. Esto evita tener que trabajar con tantos
bits (recordar que con un dígito hexadecimal se pueden
representar 4 bits)

Cuando lo que se va a escribir en memoria ocupa
más de un byte, se utilizan posiciones consecutivas. Los
microprocesadores actuales como el k5, el Pentium y sus
correspondientes sucesores pueden escribir simultáneamente
8 bytes, lo que se conoce como quadruple word o cuádruple
palabra.

Capacidad de las
memorias

La capacidad de una memoria está dada por la
cantidad máxima de bytes que esta puede contener, y como
en la actualidad se manejan valores tan grandes, se utilizan para
indicar la capacidad las siguientes unidades:

1 Kilobyte (Kb) = 2 10 = 1.024 bytes (aproximadamente
mil bytes).

1 Megabyte (Mb) = 2 20 = 1.048.576 bytes (aprox. un
millón)

1 Gigabyte (Gb) = 2 30 = 1.073.741.824 bytes (aprox. mil
millones)

1 Terabyte (Tb) = 2 40 = 1.099.511.627.776 bytes (aprox.
un billón)

1 Petabyte (Pb) = 2 50 = 1.125.899.906.842.624 bytes
(aprox. mil billones)

Luego, si una memoria tiene una capacidad de 64 Mb
significa que puede contener la siguiente cantidad de
bytes:

64 x 1.048.576 bytes = 67.108.864 bytes.

Memoria
extendida

Se la conoce con las siglas XMS (eXtended Memory
Sector), y es toda la memoria que está por encima de un
1 Mb
. Si una PC tiene instalados 64 Mb de memoria, 63 Mb son
de memoria extendida. El microprocesador no puede acceder a esta
memoria en modo real, ya que solo puede direccionar hasta 1 Mb.
Por consiguiente, deberá trabajar de modo
protegido
, y el acceso a estas direcciones adicionales se
obtiene a espaldas del DOS, con la ayuda de un programa que
administra la memoria extendida.

Para utilizar la memoria extendida los programas deben
ser escritos en forma específica, es decir, deberán
saber utilizar el programa que la administra. Windows es un caso
típico de programa que utiliza memoria
extendida.

Dentro de la memoria extendida, a los primeros 64
KB
se los denomina memoria alta. Esta memoria tiene la
particularidad de poder ser accedida (o direccionada) por los
microprocesadores 80286 y superiores, trabajando en modo real
(con direccionamiento segmento:offset), habilitando el bit 21 del
bus de direcciones. La memoria alta se puede utilizar para
cargar parte del DOS y liberar la memoria convencional
(operación que se logra modificando el archivo CONFIG.SYS
del DOS). Se lo conoce también como HMA (High Memory
Area – Area de memoria alta)

MEMORIA EXPANDIDA

Se la conoce con las siglas EMS (Expanded Memory
Sector), y consiste en la ampliación de la memoria RAM.
Hay dos formas de incorporar memoria expandida en la PC: la
primera es por hardware y la segunda es a través del
proceso de simulación.

La incorporación de memoria por hardware consiste
en agregar tarjetas especiales de memoria expandida con su propio
programa controlador. La simulación o emulación
tiene dos variantes, una es utilizar un programa para convertir
algo de memoria extendida o expandida, y la otra es convertir
parte del disco duro en memoria expandida.

Windows asigna una determinada cantidad de espacio
del disco rígido para simular memoria
. A través
de un proceso denominado paginación por demanda.,
tiene al programa en el disco dividido en partes iguales llamada
páginas, y lleva al espacio direccionable comprendido
entre 0 y 1 Mb solo las que son necesarias, es decir, las que
requiere el microprocesador para trabajar. De no hacerse de esta
manera, el programa completo no entraría en la
RAM.

De esta forma se obtiene memoria virtual, que en
oposición a la memoria real, es todo aquello que no existe
físicamente pero puede simularse de alguna forma. La
memoria virtual se logra a través de una operación
compleja que involucra una importante tarea de cooperación
entre el microprocesador, un programa de control de memoria
virtual y la unidad de disco. Esta es la manera que tiene la PC
para simular grandes cantidades de memoria.

Al igual que la memoria extendida, la memoria expandida
no se puede utilizar para ejecutar programas, sino para tener
temporalmente los datos de los mismos. A la memoria extendida no
se puede acceder directamente mediante el DOS, sino que se lo
hace a través de un programa que la administra y le
permite trabajar con direcciones de memoria superiores a
1Mb.

El acceso a la memoria expandida se logra a
través de una zona libre de la memoria superior (segmento
E), denominada estructura de página, que es una
zona de 64 Kb creada por el controlador de memoria expandida. Las
páginas con los datos necesarios para ser procesados se
copian desde la memoria expandida (DISCO) a la estructura de
página, y luego de ser utilizados son regresados
nuevamente al disco. En la actualidad se utiliza a la memoria
extendida para obtener memoria expandida.

Organización de la
memoria

El DOS se desarrolló para que funcionara en la
PC- XT de IBM que disponía de 1 Mb de memoria principal. A
su vez esa memoria fue dividida en 16 segmentos de 64 Kb cada uno
y se asignaron usos específicos a cada
segmento.

Los 10 primeros segmentos, que van desde 00000 H
al 90000 H, correspondientes a 640 Kb, se asignaron para
los programas del usuario y el DOS. Los 6 segmentos
restantes
, que van desde el A0000H al F0000H y que
corresponden al área comprendida entre los 640 Kb y
los 1024 Kb, se los reservó para la ROM, el
uso de periféricos y las interfaces de
dispositivos.

Memoria convencional o inferior

Es la que va desde la dirección 0 hasta los 640
Kb. Esto quiere decir que, independientemente de la cantidad de
RAM que tenga instalada la PC, se destinan 640 Kb repartidos
entre los programas del usuario y el DOS. Si la PC tiene mayor
capacidad de RAM, se la utiliza para guardar datos que emplean
los programas. Esta limitación de 640 Kb fue impuesta por
las características de la PC- XT, para la cual se
desarrolló el DOS.

Los nuevos microprocesadores permitirían utilizar
un sistema operativo que no tuviese esta limitación, pero
los programas que se desarrollen para éste, serían
incompatibles con los del DOS. Además los programas
actuales no se podrían hacer funcionar en computadoras con
ese nuevo sistema operativo, tal es el caso de OS/2 de
IBM.

En su parte más baja se carga: la tabla de
vectores de interrupción, el área de datos de la
BIOS y el DOS y luego los archivos del sistema.

Tabla de vectores de interrupción

Contiene las direcciones en las cuales se encuentran las
rutinas o programas que gestionan la interrupción
(señal enviada por algún dispositivo al
microprocesador, para requerir de sus servicios). Dicha tabla
ocupa 1024 bytes, y está guardada comenzando desde la
posición 0 al 400 hexadecimal de la memoria.

Los vectores son las direcciones de memoria donde
están las rutinas encargadas de atender a los
dispositivos, y que deben activarse cuando ocurre la
interrupción. Los vectores pueden apuntar o direccionar a
la ROM o a algún programa residente o controlador que
esté en la RAM.

Area de datos de la BIOS y el
DOS

Esta parte de la memoria ocupa 768 bytes, de los cuales
los primeros 256 bytes son conocidos como área de datos de
la BIOS y el resto como área de datos del DOS.

Debido a que las rutinas BIOS de la ROM requieren de un
lugar para almacenar variables se le asignan estos 256 bytes. En
este lugar se maneja información muy diversa como por
ejemplo las últimas teclas pulsadas que no han podido ser
ingresadas al proceso, la tecnología de video utilizada
por la computadora, el tamaño del cursor, una lista de
dispositivos detectados durante el arranque (por las rutinas
POST), etc.

Por su parte el DOS utiliza su correspondiente lugar de
trabajo para dejar datos que tengan que ser utilizados por otros
programas.

Archivos del sistema

En esta zona de la memoria se cargan una serie de
archivos que intervienen en el arranque y los programas
residentes. Los archivos son:

IO.SYS del MS-DOS o IBMBIO.COM de la PC –
DOS: junto a las rutinas BIOS de la ROM gestionan las operaciones
de entrada y salida.

MSDOS.SYS del MS-DOS o IBMDOS.COM de la PC- DOS:
se encargan del tratamiento de los archivos en el disco. Todos
los procesos del disco estándar tales como formateo,
apertura, lectura, escritura, cierre y borrado de archivos,
búsqueda en directorios, están incluidos en este
archivo.

CONFIG.SYS: dispone de ciertos datos o
condiciones a las que se va a referir el DOS cuando trabaje. Se
encarga, entre otras cosas, de recordar el directorio de trabajo
en cada disco. Cada vez que arranca la PC el DOS busca este
archivo en el disco, y si lo localiza, utiliza los datos que
contiene para configurar el sistema, en caso de no encontrarlo,
el DOS usa la configuración predefinida. Este archivo
puede ser configurado por el usuario.

COMMAND.COM: es el encargado de interpretar los
comandos que le da el usuario a la computadora. Además se
encarga de procesar al archivo AUTOEXEC.BAT, que contiene
una serie de comandos para que se ejecuten cada vez que arranca
la PC y que pueden ser definidos por el usuario.

A continuación del COMMAND.COM se cargan los
programas residentes o TSR.

Programas TSR (Terminate and Stay Resident): un
programa residente es aquel que ingresa a la RAM y queda a
disposición para utilizarlo cuando se lo requiera.
Generalmente se trata de rutinas que se encargan de atender
interrupciones de dispositivos. Por ejemplo, si un dispositivo
requiere la atención del microprocesador, éste
finaliza lo que está haciendo y busca el vector de
interrupción que le indica donde está la rutina
encargada de atender al dispositivo. Esa rutina puede estar en la
ROM o bien ser un programa residente en la RAM.

Otro ejemplo de programa residente puede ser un
antivirus. Estos programas son cargados por medio del archivo
AUTOEXEC.BAT.

Memoria superior

Es la que está comprendida entre los 640 Kb y los
1024 Kb.

Los segmentos A y B (640 Kb a 768 Kb) se reservan
para la memoria de video. En realidad, la memoria de video
está localizada físicamente en la tarjeta de video,
pero para el microprocesador pertenece al espacio de direcciones
de la memoria principal de la computadora. La posición de
comienzo y el tamaño de la memoria de video utilizada
dependerán de la tarjeta de video instalada. Todo lo que
el microprocesador coloque en esta memoria, el controlador de
video hará que aparezca en pantalla.

El segmento C (768 Kb a 832 Kb) se destina a
controladores de disco y video que están en la ROM y para
las extensiones o adiciones de la ROM.

El segmento D (632 Kb a 896 Kb) lo utilizan las
extensiones de la ROM (plaquetas o tarjetas de hardware
específicas que contienen rutinas grabadas en ROM,
necesarias para controlar dispositivos especiales tales como
unidades de CD o interfaces para comunicar computadoras a
través de redes, conocidas como NIC).

El segmento E (896 Kb a 960 Kb) permite acceder a
direcciones que están fuera del rango de direccionamiento
comprendido entre 0 y 1 Mb. Esto se logra utilizando al segmento
para el intercambio de páginas con el disco (memoria
expandida). A este segmento se lo conoce con el nombre de
estructura de página (page frame).

El segmento F (960 Kb a 1024 Kb) contiene las
rutinas de la ROM.

Bloques de memoria superior

Hay bloques dentro de la memoria superior en los
segmentos C y D que no son utilizados por el hardware, se
los conoce con el nombre de UMB (Upper Memory Block-
Bloques de memoria alta). Pueden utilizarse para cargar programas
residentes, que de lo contrario ocuparían memoria
convencional.

MAPA DE MEMORIA: Es un esquema que muestra
donde mantiene la información la computadora.
Además permite observar lugares que no son usados para
ningún propósito, pero que podrían
utilizarse. Cada una de las posiciones de ese mapa de memoria
tiene una dirección.

TIPOS DE ROM

Las ROMs se utilizan para guardar programas que no
necesitan ser modificados. Vienen grabadas desde el momento en
que se fabrican y no requieren de suministro eléctrico
para mantener los programas que poseen. No obstante, existen
algunos tipos de ROM a los que se les puede modificar su
contenido:

PROM (Programmable Read Only Memory-Memoria programable
de lectura solamente): es similar a la ROM, pero puede ser
programada por una única vez luego de su proceso de
fabricación, mediante grabadores especiales. Una vez
grabada, su contenido no puede ser modificado y permanece en
forma indefinida para ser leído solamente.

EPROM (Eresable and Programmable Read Only Memory-
Memoria borrable y programable de lectura solamente): es similar
a la PROM, solo que puede reprogramarse mediante una
operación de borrado y nueva grabación. Para el
borrado se utilizan rayos ultravioletas, que penetran por un
"orificio" de la parte superior del circuito.

EEPROM (Electrical Eresable Programmable Read Only
Memory- Memoria borrable y programable eléctricamente de
lectura solamente): es similar a la EPROM, pero el borrado se
logra por medios eléctricos.

Flash ROM: es otro tipo de memoria borrable
electrónicamente, con la particularidad de que el borrado
es por bloques (no puede borrarse por celdas) y luego pueden
escribirse las celdas consecutivas del bloque.

EL SOFTWARE DE LA ROM

Se utiliza software para que funcione la computadora, y
ese funcionamiento resultará más sencillo al
usuario, si parte del software está cargado de forma
permanente en su interior. Esta es la razón de la
existencia de la ROM. El software de la ROM se divide en dos
partes, las rutinas de arranque y las rutinas BIOS (Basic Input
Output System- Sistema básico de
entrada/salida)

Rutinas de arranque

Cada vez que arranca la PC intervienen una serie de
rutinas encargadas de ponerlo en funcionamiento. Esas rutinas
verifican el estado de los componentes, el hardware presente y
además llevan el sistema operativo desde el disco a la
RAM.

Rutinas POST (Power On Self Test– Testeo propio de
potencialidad)

Se encargan de realizar un chequeo de los componentes de
la computadora. Las comprobaciones que realizan son: ciertos
registros del microprocesador, los datos de la ROM, el circuito
controlador de acceso directo a memoria, el circuito generador de
pulsos del reloj, el circuito controlador de video, la interface
del monitor, la RAM, el teclado, la existencia de
periféricos en los puertos serie y paralelos, las unidades
de disco (poniendo en marcha sus motores), la existencia de
extensiones de la ROM que necesiten ser inicializadas como por
ejemplo una tarjeta de red, en cuyo caso si encuentra alguna, le
da paso a las rutinas de inicialización y luego vuelve al
Post.

Rutinas de inicialización

Se encargan de:

– la creación de los vectores de
interrupción
, para que cuando sucedan las
interrupciones la computadora sepa como manejarlas.

– determinar el hardware presente, leyendo una
memoria llamada CMOS, que registra como está configurada
la computadora, como por ejemplo la cantidad de memoria RAM, la
capacidad del disco duro, etc.

– Revisar los segmentos C y D en busca de
extensiones de la ROM. Si se encuentra alguna se le pasa el
control, lo que le permite hacer cualquier proceso que necesite
para inicializar su dispositivo, e integrarse por si mismo al
resto de la computadora. Como las rutinas de
inicialización solo son capaces de controlar a los
dispositivos estándares, una vez que se inicializa un
nuevo dispositivo, se lo considera parte integrante de la
computadora.

Rutinas de carga del sistema operativo

Llevan a cabo el proceso de booteo, que consiste en leer
del disco un registro de arranque o de carga llamado MBR (Master
Boot Record) o BR (Boot Record). La computadora le pasa el
control a un pequeño programa de arranque que está
en el registro, y ese programa inicia el proceso de carga de
archivos (del DOS u otro sistema operativo) a la RAM. Finalizadas
las rutinas de arranque, la PC está lista para
trabajar.

Rutinas BIOS

Son las que permanecen activas durante todo el tiempo
que está trabajando la computadora. Proporcionan los
servicios fundamentales que se necesitan para las operaciones de
entrada y salida. Se encargan de controlar a dispositivos tales
como el teclado, la pantalla y las unidades de disco. Las rutinas
gestionan el manejo de los servicios y las
interrupciones.

Rutinas de manejo de servicios:

Están para ejecutar las tareas que
requieren los programas y el DOS. La mayoría de los
servicios se relacionan con dispositivos de hardware como
teclado, monitor, disco e impresora. Son los servicios
básicos de entrada y salida

Cuando un programa solicita un servicio a
la BIOS, ésta trabaja directamente con el dispositivo
dándole los comandos a los puertos y enviando y recibiendo
datos desde y hacia los dispositivos, liberando al programa de
detalles relacionados con la realización de estas
tareas.

Revisan si hay errores, reintentan las
operaciones para ver si el problema es temporal y en caso de una
falla permanente le reportan el problema al programa.

Rutinas de manejo de
interrupciones

Se encargan de las necesidades
independientes del hardware de la PC. Trabajan por separado, pero
en cooperación con las rutinas de manejo de
servicios.

ARRANQUE DEL COMPUTADOR

Los pasos que se llevan a cabo en el
computador son los siguientes:

  • 1- Al encender el computador
    intervienen las rutinas de arranque de la ROM.

  • 2- Una de esas rutinas busca al
    sistema operativo que está en el disco

  • 3- Parte del sistema operativo se
    carga en la RAM.

  • 4- A partir de este momento la
    computadora puede recibir órdenes del
    usuario.

  • 5- El usuario puede dar
    órdenes para buscar un programa en el
    disco.

  • 6- Al llevar el programa a la RAM
    se puede trabajar con él.

  • 7- Se guardan en el disco los
    datos y sus posibles modificaciones, y se cierra el
    programa.

MEMORIA CMOS

CMOS son las iniciales de Complementary Metal Oxide
Semiconductor, que significa semiconductor complementario de
óxido metálico. Estas iniciales describen a los
materiales con los que está fabricada la
memoria.

La CMOS es un tipo de RAM que con muy poca
energía eléctrica suministrada por una
batería, mantiene su contenido durante varios años,
aun cuando la computadora esté apagada. La capacidad de
las CMOS es de 64 Kb, y se encuentra fuera del rango de
direccionamiento del microprocesador. Se accede a ella por medio
de una interrupción.

Se utiliza para guardar ciertas especificaciones de la
computadora, tales como cantidad de memoria disponible, si tiene
o no disketteras y de que tipo son, el tipo y capacidad de disco
duro, la tarjeta de video y otros aspectos.

Después que los fabricantes han armado una PC
deben configurar esta memoria, lo que se consigue a través
de un programa de configuración llamado SETUP que
viene grabado en la ROM. El usuario puede acceder al SETUP
durante el proceso de arranque del computador presionando las
teclas DEL o F2 en la mayoría de las PCs.

Algunos casos en los que se debe actualizar la CMOS es
al ampliar la cantidad de RAM o cuando se pone un disco
rígido diferente del que se tenía. La CMOS es quien
tiene además la hora y fecha de la computadora. El
password, que es una clave de acceso que se puede configurar para
ingresar a la computador, también se guarda en la
CMOS.

En síntesis, para que las rutinas de arranque de
la ROM reconozcan el tipo de hardware que tiene incorporado o se
ha añadido a la PC., debe cargarse a la CMOS a
través del SETUP. La CMOS tiene la ventaja de mantener la
configuración de la PC con una pequeña
energía eléctrica suministrada por una
batería, la cual puede alimentar a la memoria durante
años aunque se desconecte la PC. En la actualidad, suelen
utilizarse memorias EEPROM para mantener la
configuración de la PC, ya que no necesitan ser
alimentadas con energía y su tiempo de escritura e menor
que la de la CMOS. A pesar de que no todos los SETUP utilizan a
la CMOS para almacenar la configuración de la computadora
pudiendo usar una EEPROM, se sigue indicando como CMOS al lugar
donde se guarda la configuración de la PC.

RAM DINÁMICA Y
ESTÁTICA

El contenido de las memorias no es otra
cosa que bits que podrán estar en 1 lógico o 0
lógico. El 1 lógico se almacena como carga
eléctrica y el 0 lógico sin carga
eléctrica.

La RAM dinámica o DRAM dispone de
celdas formadas por un transistor y un capacitor para guardar
cada uno de los estados binarios. Para mantener los bits en 1
lógico, se debe realizar un proceso continuo de
reescritura llamado refresco, con lo que se evita las
descarga y que el 1 lógico se transforme en 0
lógico. Si bien el refresco es necesario para la
integridad de los datos, hace más lentos los procesos
dentro de la computadora, ya que implica asignar tiempos a la
reescritura.

La RAM estática o SRAM utiliza de 4
a 6 transistores formando un biestable donde se almacenan cada
uno de los estados binarios. No necesita refresco y por ende con
este tipo de memorias no se pierde tiempo en la reescritura,
resultando más rápidas que las DRAM. Las memorias
caché son SRAM.

MÓDULOS DE RAM

Tanto la RAM como la ROM son circuitos integrados,
llamados comúnmente chips. Un circuito integrado es una
pequeña pieza en cuyo interior hay muchos circuitos
electrónicos. Actualmente los chips pueden presentarse de
forma individual o agrupada en pequeñas
plaquetas.

DIP (Dual In Line Package – Encapsulado en
doble línea):
es un encapsulado (Packaged) muy
común de circuitos integrados, y puede verse en la figura.
Las viejas PCs tenían la posibilidad de agregar RAM
utilizando estos chips de memorias sueltos, que se instalaban en
zócalos. Luego se movían unos switches (llavecitas)
y se configuraba el sistema para que pudieran utilizar estas
memorias adicionales. Pero los chips sueltos (DIPs) nunca fueron
del agrado del pùblico.

Una buena idea fue comercializar pequeñas
plaquetas o tarjetas con varios chips de memoria, conformando un
modulo completo. De esta manera se logro mayor capacidad de
memoria en un espacio reducido. Estas plaquetas se enchufan en
unos conectores o ranuras especiales, permitiendo aumentar la
cantidad de RAM.

SIMM (Single In Line Memory Module –
Módulo de memoria en doble línea
): es una
pequeña tarjeta con contactos a lo largo de uno de sus
bordes, que contiene cierto número de chips de
memoria.

Se conectan al resto del sistema a través de 32
bits, y comenzaron a utilizarse en los primeros computadores
80486. Los SIMMs vienen de 30 o 72 contactos, aunque los primeros
han entrado en desuso. Los SIMMs de 72 contactos vienen con las
siguientes capacidades: 4, 8 , 16 y 32 Mb

DIMM (Dual In line Memoty Module –
Módulo de memoria en doble línea):
es una
tarjeta similar a la anterior, pero los contactos se distribuyen
en dos filas a lo largo del borde. Trabajan con 64 Mb. Se pueden
diferenciar de los SIMMs por dos motivos. Primero, por que son
mas grandes que los SIMMs de 72 contactos, y segundo porque
tienen mas del doble de contactos (168 contra 72).

La placa principal del computador (motherboard) para los
microprocesadores K5, K6, 686 y Pentium actuales, tienen cuatro
ranuras (spots) para memorial SIMM y dos para memorias
DIMM.

BUFFER

Los componentes del computador del computador trabajan a
distintas velocidades, motivos por el cual se requiere de un tipo
especial de memoria denominada BUFFER encargada de compensar esas
diferencias.

Definición de buffer:

Memoria temporal que se usa debido a las distintas
velocidades de procesador de los componentes que conforman el
computador

El caso el caso típico del buffer de la
impresora. Como la velocidad de impresión esta limitada
por los elementos que componen la impresora, lo que se va a
imprimir se almacena en el buffer y se imprime al ritmo que se lo
permiten sus componentes.

También esta el buffer del teclado. Aunque la
velocidad de procesamiento del computador es muy elevada y este
puede identificar las teclas pulsadas en un tiempo menor el
completado en pulsar, es posible que en ciertos casos no pueda
hacerlo, por ejemplo. Cuando esta haciendo alguna tarea como ser
el acceso a un disco.

MEMORIA CACHE

Se utiliza para reducir el tiempo de transferencia entre
el microprocesador y la memoria principal. La memoria cache es
del tipo SRAM.

Definición de cache: es un buffer de alta
velocidad insertado entre el microprocesador y la memoria
principal, que contiene la parte del programa que actualmente
esta usando el microprocesador.

Nivel de memoria de cache

Al principio la memoria cache era un circuito integrado
que se insertaba en un zócalo de la placa madre, y se la
denomina cache externa o 1,2

A partir del 80486. Aparece la cache interna o LI
que se incorpora en el interior del propio microprocesador.
Además de la cache externa.

Operación del microprocesador con
memoria cache

Cuando el microprocesador necesita algo de
memoria, verifica si esta en la cache. Si lo encuentra lo carga.
Y si no, accede a la memoria principal para llevar del bloque del
programa donde esta lo que se necesita hacia la memoria
cache.

Puede ser que el microprocesador acceda a
la cache para leer o escribir en ella. Si la operación es
de lectura. La memoria principal no esta involucrada, pero si e
de escritura sì, ya que se debe modificarse también
junto con la cache, para que al momento de almacenar el programa
en el disco duro del computador se almacenen cambios.

Los métodos para mantener
actualizada la memoria principal son:

Write-through: empleado a partir del
microprocesador 80486, que consiste e modificar la RAM cada vez
que se modifique la cache.

Write-back: utilizado por los
microprocesadores Pentium, que consiste en actualizar la RAM solo
en el momento nen que el bloque esta en la cache que ha sido
modificado, se va a remplazar por otro bloque con otro
contenido.

ACCESO DIRECTO A MEMORIA

En general las operaciones de entrada y salida se
realizan a través de interfaces que disponen de puertos
(para el caso del monitor no se usa ningún puerto, sino la
memoria de video).

Cuando se ingresa algo al computador a través de
algún dispositivo, el recorrido es: puerto de datos, un
registro interno del microprocesador y de allí a la
memoria principal. Esta secuencia de pasos es controlada por
rutinas de la BIOS.

Cuando la operación es de salida, la
información pasa de la memoria principal un registro
interno de l microprocesador, y de allí al puerto
correspondiente.

Cuando se lee un disco su contenido se transfiere
directamente de su puerto a la memoria, y cuando se lo graba, el
contenido pasa directamente al disco, todo controlado por otras
rutinas BIOS. Este tipo de transferencia es lo que se conoce
acceso directo a memoria principal y algunos dispositivos, sin
intervención del microprocesador.

Enviado por:

Pablo Turmero

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