Memoria CACHE
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. Hay dos tipos de cache frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria cache y cache de disco. Una memoria cache, llamada también a veces almacenamiento cache o RAM cache, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoria cache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismos datos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evita acceder a la lenta DRAM.
Cuando un dato es encontrado en la cache, se dice que se ha producido un impacto (hit), siendo un cache juzgado por su tasa de impactos (hit rate). Los sistemas de memoria cache usan una tecnología conocida por cache inteligente en el cual el sistema puede reconocer cierto tipo de datos usados frecuentemente. Las estrategias para determinar qué información debe de ser puesta en el cache constituyen uno de los problemas más interesantes en la ciencia de las computadoras. Algunas memorias cache están construidas en la arquitectura de los microprocesadores. Por ejemplo, el procesador Pentium II tiene una cache L2 de 512 Kbytes.
El cache de disco trabaja sobre los mismos principios que la memoria cache, pero en lugar de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal. Los datos más recientes del disco duro a los que se ha accedido (así como los sectores adyacentes) se almacenan en un buffer de memoria. Cuando el programa necesita acceder a datos del disco, lo primero que comprueba es la cache del disco para ver si los datos ya están ahí. La cache de disco puede mejorar drásticamente el rendimiento de las aplicaciones, dado que acceder a un byte de datos en RAM puede ser miles de veces más rápido que acceder a un byte del disco duro.
MEMORIA CACHE
¿COMPOCICION INTERNA DE LA MEMORIA CACHE?
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. Por ejemplo, una cache L2 de 512 KB se distribuye en 16.384 filas y 63 columnas
Cuando se copia o se escribe información de la RAM por cada movimiento siempre cubre una línea de cache.
La memoria cache tiene incorporado un espacio de almacenamiento llamado Tag RAM, que indica a qué porción de la RAM se halla asociada cada línea de cache, es decir, traduce una dirección de RAM en una línea de cache concreta.
MEMORIA VIRTUAL
La memoria virtual es una técnica que permite al software usar más memoria principal que la que realmente posee el ordenador. La mayoría de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: registros en la CPU, la memoria caché (tanto dentro como fuera del CPU), la memoria física (generalmente en forma de RAM, donde la CPU puede escribir y leer directa y razonablemente rápido) y el disco duro que es mucho más lento, pero también más grande y barato. Muchas aplicaciones requieren el acceso a más información (código y datos) que la que se puede mantener en memoria física. Esto es así sobre todo cuando el sistema operativo permite múltiples procesos y aplicaciones ejecutándose simultáneamente. Una solución al problema de necesitar mayor cantidad de memoria de la que se posee consiste en que las aplicaciones mantengan parte de su información en disco, moviéndola a la memoria principal cuando sea necesario. Hay varias formas de hacer esto. Una opción es que la aplicación misma sea responsable de decidir qué información será guardada en cada sitio (segmentación), y de traerla y llevarla. La desventaja de esto, además de la dificultad en el diseño e implementación del programa, es que es muy probable que los intereses sobre la memoria de dos o varios programas generen conflictos entre sí: cada programador podría realizar su diseño teniendo en cuenta que es el único programa ejecutándose en el sistema. La alternativa es usar memoria virtual, donde 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. La cantidad de memoria máxima que se puede hacer ver que hay tiene que ver con las características del procesador. Por ejemplo, en un sistema de 32 bits, el máximo es 232, lo que da 4096 Megabytes (4 Gigabytes). Todo esto hace el trabajo del programador de aplicaciones mucho más fácil, al poder ignorar completamente la necesidad de mover datos entre los distintos espacios de memoria. Aunque la memoria virtual podría estar implementada por el software del sistema operativo, en la práctica casi siempre se usa una combinación de hardware y software, dado el esfuerzo extra que implicaría para el procesador.
Paginación y memoria virtual
La memoria virtual usualmente (pero no necesariamente) es implementada usando paginación. En paginación, los bits menos significativos de la dirección de memoria virtual son preservados y usados directamente como los bits de orden menos significativos de la dirección de memoria física. Los bits más significativos son usados como una clave en una o más tablas de traducción de direcciones (llamadas tablas de paginación, para encontrar la parte restante de la dirección física buscada).
Cómo la memoria virtual se mapea a la memoria física
Buffer
Un buffer de datos es una ubicación de la memoria en una computadora o en un instrumento digital reservada para el almacenamiento temporal de información digital, mientras que está esperando ser procesada. Por ejemplo, un analizador TRF tendrá uno o varios buffers de entrada, donde se guardan las palabras digitales que representan las muestras de la señal de entrada. El Z-Buffer es el usado para el renderizado de imágenes 3D.
Es un espacio de memoria, en el que se almacenan datos para evitar que el programa o recurso que los requiere, ya sea hardware o software, se quede en algún momento sin datos.
Algunos ejemplos de aplicaciones de buffers son:
El buffer de teclado es una memoria intermedia en la que se van almacenando los caracteres que un usuario teclea, generalmente, hasta que pulsa la tecla [INTRO], momento en el cual el programa captura todos o parte de los caracteres tecleados contenidos en dicho buffer.
En Audio o video en streaming por Internet. Se tiene un buffer para que haya menos posibilidades de que se corte la reproducción cuando se reduzca o corte el ancho de banda.
Un buffer adecuado permite que en el salto entre dos canciones no haya una pausa molesta.
Las grabadoras de CD o DVD, tienen un buffer para que no se pare la grabación. Hoy en día hay sistemas para retomar la grabación pero antes suponía que el CD no quedaba bien grabado y muchas veces era inservible.
El concepto del Buffer es similar al de caché. Pero en el caso del buffer, los datos que se introducen siempre van a ser utilizados. En la caché sin embargo, no hay seguridad, sino una mayor probabilidad de utilización.
Para explicar la acepción informática a gente no técnica, se puede usar esta metáfora: Un buffer es como tener dinero en el banco (buffer), un trabajo (entrada) y unos gastos fijos (salida). Si tienes un trabajo inestable, mientras tengas ciertos ahorros, puedes mantener tus gastos fijos sin problemas, e ir ingresando dinero cuando puedas según vas trabajando. Si los ahorros son pequeños, en seguida que no tengas trabajo, no vas a poder acometer los gastos fijos. De la misma forma si escuchas música en Internet y tu programa de audio usa un buffer pequeño, en cuanto que haya alguna interrupción en la descarga (porque las descargas nunca tienen una velocidad constante), notarás cortes de sonido, ya que faltará información.
Los buffers se pueden usar en cualquier sistema digital, no solo en los informáticos, por ejemplo se utilizan en reproductores de música y vídeo.
Este es uno de los aparatos que utilizan un buffer.
Este esun ejemplo de buffer enla informatica concodigos.
RESUMEN DE LA CLASE
Resunen de la memoria RAM
La memoria RAM es de solo lectura, es un clase de medio de almacenamiento utilizadoe en los eordenadore pero es una memoria volatil por sus siglas en ingles es Random and Acces Memory esta memoria carga temporalmente las subrutinas que permiten la ejecucion de las aplicaciones puesto que es una memoria bolatil si llejgara aver una falla electrica y se fuera la luz lamemoria pierde toda la informacion que se encuntre ese momento en ella.
Si tenemos barias apolicaciones abiertas y saturamos la memoria tardai mas tiemopo en liverar una aplicacion y el 50% de la memoria se tomaria solo para mantener las aplicacines en la barra de tareas yel otro 50% restante se divide estre cada aplicacion para ejecutarlas si no son demaciada pero si no se bloquearia el equipo por esto es recomendable tener una buena memoria RAM por lo menos de 1GB y tambien es nesesario un buen microprosesador y con esto aumentara la rapides y soportajra el equipo tener barias aplicaciones abiertas para esto tambien seri bueno lamemori RAM DINAMICA estamemoria es para poder tener barias aplicacionesabiertas solo que las nesecirta estar actualizando constantemente y es tomaria un poquito mas de tienpo;encambio la memoria RAM ESTATICA es mejor para ejecutar solo una aplicacion ala vez esta memoria esideal para los bancos que solo mantienen una aplicacin abierta.
Resumen dela memoria ROM
La memoria ROM es una memoria inalterablen esta memoria no se le pueden aser cambis puesto que toda la informacin que trae se la pone el fabricante es inalterable es lo que dicen pero solo es complicado sele pueden modificar cosas on un projgama llamado SEPTUM.
Esta memoria mantiene lainformacion incluso cuando dse apaga el equipo un bariacion de la ROM es un PROM (memoria inalterable de programacion) son manofacturadas como chips en blanco en los cuales los fabricantes escribencon dispocitivos llamados progamadore de
PROM, en esta memoria se insertan instrucione que el fabrijcante quiereque siga tales como el encendido de la unidad de CD o DVD el disco duro etc.
Primera generacion de las computadoras (1951-1958)
En esta generación emplearon bulbos para procesar información, los que las utilizaban ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas, eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos, eran muy lentas y eran demasiado caras, y solo las usaban cuarteles militares de Estados Unidos utilizaba estos equipos.
Segunda generacion (1959-1964)
La nueva generacionse inventaron los trancitores que remplazaron a los bulbos por lo que era mas rapida, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación,utilizaban menos energia. Sin embargo seguian ciendo caras, también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.
Tercera generacion (1964-1771)
Emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes, era mas fácil su uso de la computadora y la programación ya no era tan dificil.
Cuarta generacion (1971-1981)
Hubo dos mejoras en las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC) haciendo los equipos mas eficientes, rápidos, sin producir mucho y calor con menor tamaño.
Quinta generacion (1982-1989)
Hubieron mas avances tales como: La transferencia se hacía en bytes, aparecieron las super computadoras y tambien grandes compañias que se dedican a la fabricación de PC como Intel, Microsoft, IBM,con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc., a de la década de los años ochenta se establecieron las bases de lo que se puede conocer como quinta generación de computadoras.
Sexta generacion (1990 - ala fecha)
En esta generación cuentan con el desarrollo de inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo, se construlleron computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites, con anchos de banda impresionantes.
Esta informacion la optuve de:
http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_virtual
http://www.monografias.com/trabajos37/memoria-cache/memoria-cache.shtml
http://www.monografias.com/trabajos28/generaciones-computadoras/generaciones-computadoras.shtml
http://es.wikipedia.org/wiki/Buffer_de_datos
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