memoria internas, ram, rom, cache - suarez j. alex

Upload: itachisebastiansuarezjaramillo

Post on 14-Oct-2015

11 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    FACULTAD DE CIENCIAS

    AGRARIAS

    INGENIERIA DE SISTEMAS

    INFORMATICOS Y

    COMPUTACIONALES

    ARQUITECTURA DE

    COMPUTADORAS

    ING. KARINA REAL

    ALEX SEBASTIAN SUAREZ

    JARAMILLO

    SEGUNDO A

    2014 - 2015

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    MEMORIA INTERNA

    Esta memoria almacena el estado de las variables que maneja el autmata: Entradas,

    salidas, contadores, etc. La memoria interna fija sus caractersticas en funcin a la

    capacidad de direccionamiento de E/S, y nmero y tipo de variables internas manipuladas.

    Por esta razn la clasificacin de esta memoria se realiza en funcin del tipo de variables

    utilizadas y el nmero de bits que ocupa la variable:

    Posiciones de 1 bit (bits internos)

    Memoria Imagen de E/S Rels Internos Rels Especiales o Auxiliares

    Posiciones de 8, 16 o ms bits (registros internos)

    Temporizadores Contadores Registros de Uso General

    Las variables contenidas en la memoria interna pueden ser modificadas todas las veces que

    se desee, por lo que esta actualizacin continua obliga a construir esta rea con memorias

    de tipo RAM.

    El rea de memoria imagen almacena las ltimas seales ledas en la entrada y enviadas a la

    salida, actualizndose tras cada ejecucin completa del programa.

    El tratamiento de las seales de entrada y salida a travs de la memoria imagen sigue los

    siguientes pasos:

    1. La CPU consulta los estados de las seales en la interfaz de entradas y carga con ellos la memoria imagen de entrada.

    2. Durante la ejecucin, la CPU, y bajo control del programa de usuario, realiza clculos a partir de los datos en la memoria imagen y de los registros internos. El

    resultado es depositado en la memoria imagen de salidas.

    3. Finalizada la ejecucin, la CPU trasfiere a las interfaces de salida los estados de las seales contenidas en la memoria imagen de salidas, quedando el sistema preparado

    para comenzar un nuevo ciclo.

    Las posiciones de la memoria imagen son denominadas puntos E/S, y su nmero es

    variable dependiendo del modelo del autmata y de la configuracin del sistema.El resto de

    la memoria interna se utiliza como memoria de datos, rels internos y registros internos.

    Entre estos ltimos se encuentran los contadores y los temporizadores.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    CARACTERSTICAS DE LOS SISTEMAS DE MEMORIAS.

    El termino Ubicacin indica si la memoria es interna o externa al computador. La memoria

    interna suele identificarse con la memoria principal. Sim embargo hay otras formas de

    memoria interna. El procesador necesita su propia memoria local en forma de registros.

    Su Capacidad, para memorias internas se expresa normalmente en trminos de byte (1 byte

    = 8bits) o de palabras. Longitudes de palabras comunes son 8, 16, 32 bits. La capacidad de

    memorias externas se suele expresar en bytes.

    La Unidad de Transferencia, para las memorias internas, la unidad de transferencia es

    igual al nmero de lneas de entrada/salida de datos del mdulo de memoria. A menudo es

    igual a la longitud de palabra, pero suele ser mayor por ejemplo 64, 128 o 256 bits

    Velocidad de Transferencia, es la velocidad a la que se pueden transferir datos a, o desde,

    una unidad de memoria. Para memorias de acceso aleatorio coincide con el inverso de

    tiempo de ciclo.

    Su Organizacin, es un aspecto clave para su diseo. Por organizacin se entiende su

    disposicin o estructura fsica en bits para formar palabras.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    JERARQUA DE MEMORIA DEL COMPUTADOR

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    Se conoce como jerarqua de memoria a la organizacin piramidal de la memoria en niveles

    que tienen los ordenadores. Su objetivo es conseguir el rendimiento de una memoria de

    gran velocidad al coste de una memoria de baja velocidad, basndose en el principio de

    cercana de referencias.

    Los puntos bsicos relacionados con la memoria pueden resumirse en:

    Capacidad Velocidad Coste

    La cuestin de la capacidad es simple, cuanto ms memoria haya disponible, ms podr

    utilizarse. La velocidad ptima para la memoria es la velocidad a la que el procesador

    puede trabajar, de modo que no haya tiempos de espera entre clculo y clculo, utilizados

    para traer operando o guardar resultados. En suma, el coste de la memoria no debe ser

    excesivo, para que sea factible construir un equipo accesible.

    Como puede esperarse los tres factores compiten entre s, por lo que hay que encontrar un

    equilibrio.

    Las siguientes afirmaciones son vlidas:

    A menor tiempo de acceso mayor coste. A mayor capacidad menor coste por bit. A mayor capacidad menor velocidad.

    Se busca entonces contar con capacidad suficiente de memoria, con una velocidad que sirva

    para satisfacer la demanda de rendimiento y con un coste que no sea excesivo. Gracias a un

    principio llamado cercana de referencias, es factible utilizar una mezcla de los distintos

    tipos y lograr un rendimiento cercano al de la memoria ms rpida.

    Los niveles que componen la jerarqua de memoria habitualmente son:

    Nivel 0: Registros Nivel 1: Memoria cach Nivel 2: Memoria principal Nivel 3: Memorias flash Nivel 4: Disco duro (con el mecanismo de memoria virtual) Nivel 5: Cintas magnticas Consideradas las ms lentas, con mayor capacidad. Nivel 6: Redes (Actualmente se considera un nivel ms de la jerarqua de

    memorias)

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    Memoria Principal Semiconductora

    En computadores antiguos, la forma ms comn de almacenamiento de acceso aleatorio

    para la memoria principal consista en una matriz de pequeos anillos ferromagnticos

    denominados ncleos.

    Es por esto que la memoria principal reciba a menudo el nombre de ncleo (core) un

    trmino que perdura hasta la actualidad. La llegada de la microelectrnica y sus ventajas

    acabo con las memorias de ncleos. Hoy en da es universal el uso de chips

    semiconductores para la memoria principal.

    Organizacin El elemento bsico de una memoria semiconductora es la celda de una memoria. Aunque se

    utilizan diversas tecnologas elctricas, todas las celdas semiconductoras comparten ciertas

    propiedades:

    Presentan dos estados estables (o semi estables), que pueden emplearse para

    representar el 1 y el 0 en binarios.

    Puede escribirse en ellas (al menos una vez) para fijar su estado.

    Pueden leerse para detectarse su estado.

    Rendimiento de la Memoria Principal

    Modelo de tiempos:

    1u. para enviar las direcciones

    10u. de tiempo de acceso, 1u. para enviar los datos

    Cache con bloque de 4 palabras

    - Simple = 4 x (1+10+1) =48 - Ancho = 1+ 10+ 1 =12

    - Entrelazado = 1+ 10+ 1+ 1+ 1+ 1 =15 Address Address Address Address

    0 0 0 0

    4 4 4 4

    8 8 8 8

    12 12 12 12

    Bank 0 Bank 1 Bank 2 Bank 3

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    MEMORIA RAM.

    DRAM (Dynamic Random Access Memory)

    Es la memoria de trabajo, tambin llamada RAM, est organizada en direcciones que son

    reemplazadas muchas veces por segundo. Esta memoria lleg a alcanzar velocidades de 80

    y 70 nanosegundos (ns), esto es el tiempo que tarda en vaciar una direccin para poder dar

    entrada a la siguiente, entre menor sea el nmero, mayor la velocidad, y fue utilizada hasta

    la poca de los equipos 386.

    FPM (Fast Page Mode)

    El nombre de esta memoria procede del modo en el que hace la transferencia de datos, que

    tambin es llamado pgina miento rpido. Hasta hace aproximadamente un ao sta

    memoria era la ms popular, era el tipo de memoria normal para las computadores 386, 486

    y los primeros Pentium, lleg a fabricarse en velocidades de 60ns y la forma que

    presentaban era en mdulos SIMM de 30 pines, para los equipos 386 y 486 y para los

    equipos Pentium era en SIMM de 72 pines.

    EDO (Extended Data Output)

    Esta memoria fue una innovacin en cuestin de transmisin de datos pudiendo alcanzar

    velocidades de hasta 45ns, dejando satisfechos a los usuarios. La transmisin se efectuaba

    por bloques de memoria y no por instruccin como lo vena haciendo las memorias FPM.

    Se utiliza en equipos con procesadores Pentium, Pentium Pro y los primeros Pentium

    II, adems de su alta compatibilidad, tienen un precio bajo y es una opcin viable para

    estos equipos. Su presentacin puede ser en SIMM o DIMM.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    SDRAM (Synchronous DRAM)

    Esta memoria funciona como su nombre lo indica, se sincroniza con el reloj del procesador

    obteniendo informacin en cada ciclo de reloj, sin tener que esperar como en los casos

    anteriores. La memoria SDRAM puede aceptar velocidades de BUS de hasta 100Mhz, lo

    que nos refleja una muy buena estabilidad y alcanzar velocidades de 10ns. Se presentan en

    mdulos DIMM, y debido a su transferencia de 64 bits, no es necesario instalarlo en pares.

    RDRAM (Rambus DRAM)

    Esta memoria tiene una transferencia de datos de 64 bits que se pueden producir en rfagas

    de 2ns, adems puede alcanzar taza de transferencia de 533 MHz con picos de 1.6Gb/s.

    Muy pronto alcanzar dominio en el mercado, ya que se estar utilizando en equipos con el

    nuevo procesador Pentium 4. Es ideal ya que evita los cuellos de botella entre la tarjeta

    grfica AGP y la memoria del sistema, hoy en da se pueden encontrar ste tipo de

    memorias en las consolas NINTENDO 64. Ser lanzada al mercado por SAMSUNG e

    HITACHI.

    BEDO (Burst Extended Data Output)

    Fue diseada para alcanzar mayores velocidades de BUS. Trabaja de igual forma que la

    SDRAM, o sea, la transferencia de datos se hace en cada ciclo de reloj, pero esta memoria

    lo hace en rfagas (burst), haciendo que los tiempos de entrega desaparezcan casi

    totalmente.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM SDRAM-II)

    Esta memoria tendr el mismo aspecto que un DIMM, pero la diferencia estar en que

    tendr ms pines, pasando de 168 pines del actual DIMM a 184 pines, adems de tener slo

    una muesca en la tableta. Viendo un poco de voltaje, la DDR trabajar con tan slo 2.5V,

    siendo sta una reduccin del 30% respecto a los actuales 3.3V de la SDRAM. Trabajar a

    velocidades de 200Mhz.

    VRAM

    Es como la memoria RAM normal, pero la diferencia redita en que podr ser accedida al

    mismo tiempo por el monitor y el procesador de la tarjeta de video, se podr leer y escribir

    en ella al mismo tiempo.

    SGRAM (Synchronous Graphic RAM)

    Ofrece las mismas capacidades de la memoria SDRAM pero para las tarjetas grficas, se

    utiliza en las nuevas tarjetas grficas aceleradoras 3D.

    Como podemos apreciar, hablar de memoria no es fcil y su campo no es limitado, al

    contrario al igual que todas las tecnologas va avanzando da a da, y si alguna vez

    pensamos que hablar de memoria es algo bsico, con esto nos podemos dar cuenta que

    memoria no es slo una tableta con chips soldados, es toda una tecnologa que est al da al

    igual que toda la tecnologa computacional.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    FUNCIONAMIENTO DE MEMORIA RAM

    FORMAS DE LECTURA Y ESCRITURA El principio de funcionamiento bsico, es sencillo: una carga se almacena en el

    condensador significando un 1 y sin carga un 0. El transistor funciona como un interruptor

    que conecta y desconecta al condensador. Este mecanismo puede implementarse con

    dispositivos discretos y de hecho muchas memorias anteriores a la poca de los

    semiconductores, se basaban en arreglos de celdas transistor-condensador.

    Las celdas en cualquier sistema de memoria, se organizan en la forma de matrices de dos

    dimensiones, a las cuales se accede por medio de las filas y las columnas. En la DRAM

    estas estructuras contienen millones de celdas y se fabrican sobre la superficie de la pastilla

    De silicio formando reas que son visibles a simple vista.

    Los pasos principales para una lectura son:

    Las columnas son precargadas a un voltaje igual a la mitad del voltaje de 1 lgico.

    Esto es posible ya que las lneas se comportan como grandes condensadores, dada

    su longitud tienen un valor ms alto que la de los condensadores en las celdas.

    Una fila es energizada por medio del decodificador de filas que recibe la direccin y

    la seal de RAS. Esto hace que los transistores conectados a una fila conduzcan y

    permitiendo la conexin elctrica entre las lneas de columna y una fila de

    condensadores. El efecto es el mismo que se produce al conectar dos

    condensadores, uno cargado y otro de carga desconocida: se produce un balance de

    que deja a los dos con un voltaje muy similar, compartiendo las cargas. El resultado

    final depende del valor de carga en el condensador de la celda conectada a cada

    columna. El cambio es pequeo, ya que la lnea de columna es un condensador ms

    grande que el de la celda.

    El cambio es medido y amplificado por una seccin que contiene circuitos

    de realimentacin positiva: si el valor a medir es menor que en la mitad del voltaje

    de 1 lgico, la salida ser un 0, si es mayor, la salida se regenera a un 1. Funciona

    como un redondeo.

    La lectura se realiza en todas las posiciones de una fila de manera que al llegar la

    segunda parte de la direccin, se decide cual es la celda deseada. Esto sucede con la

    seal CAS. El dato es entregado al bus de datos por medio de la lineo D.O. y las

    celdas involucradas en el proceso son reescritas, ya que la lectura de la DRAM es

    destructiva.

    La escritura en una posicin de memoria tiene un proceso similar al de arriba, pero en lugar

    de leer el valor, la lnea de columna es llevada a un valor indicado por la lnea D.I. y el

    condensador es cargado o descargado. El flujo del dato es mostrado con una lnea gruesa en

    el grfico.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    FORMA DE LECTURA

    FORMA DE ESCRITURA

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    MEMORIAS ROM

    PROM (Programmable Read-Only Memory)

    Crear chips desde la nada lleva mucho tiempo. Por ello, los desarrolladores crearon un tipo

    de ROM conocido como PROM. Los chips PROM vacos pueden ser comprados

    econmicamente y codificados con una simple herramienta llamada programador.

    La peculiaridad es que solo pueden ser programados una vez. Son ms frgiles que los

    chips ROM hasta el extremo que la electricidad esttica lo puede quemar.

    Afortunadamente, los dispositivos PROM vrgenes son baratos e ideales para hacer pruebas

    para crear un chip ROM definitivo.

    EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory)

    Se utiliza para corregir errores de ltima hora en la ROM, el usuario no la puede modificar

    y puede ser borrada exponiendo la ROM a una luz ultravioleta.

    EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

    Esta memoria puede ser borrada y volver a ser programada por medio de una carga

    elctrica, pero slo se puede cambiar un byte de informacin a la vez.

    MEMORIA FLASH

    Es un tipo de memoria EEPROM que es reprogramable, su utilizacin por lo regular es en

    BIOS de ah su nombre.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    MEMORIAS CACHE

    La memoria cach de un procesador es un tipo de memoria voltil (del tipo RAM), pero de

    una gran velocidad. En la actualidad esta memoria est integrada en el procesador, y su

    cometido es almacenar una serie de instrucciones y datos a los que el procesador accede

    continuamente, con la finalidad de que estos accesos sean instantneos.

    Estas instrucciones y datos son aquellas a las que el procesador necesita estar accediendo de

    forma continua, por lo que para el rendimiento del procesador es imprescindible que este

    acceso sea lo ms rpido y fluido posible.

    Con el objetivo de lograr un tiempo de acceso menor a los datos almacenados en distintos

    tipos de memoria, existen sistemas de hardware o software llamado cach, los cuales

    almacenan estos datos de forma duplicada. La memoria cach contenida dentro de una CPU

    memoria RAM o memoria principal de la computadora, y es por esta razn que mejora la

    capacidad de procesamiento del mismo.

    La forma en que un bloque se coloca en memoria cach puede ser directa, asociativa, o

    asociativa por conjuntos, su extraccin es por demanda o con pre bsqueda, su reemplazo

    puede ser aleatorio o FIFO (el primero que entra es el primero que sale). La actualizacin

    de la memoria RAM puede ser inmediata o aplazada.

    TIPOS DE MEMORIA CACHE Hay tres tipos diferentes de memoria cach para procesadores:

    1. Cach de 1er nivel (L1)

    Esta cach est integrada en el ncleo del procesador, trabajando a la misma

    velocidad que este. La cantidad de memoria cach L1 vara de un procesador a otro,

    estando normalmente entra los 64KB y los 256KB. Esta memoria suele a su vez

    estar dividida en dos partes dedicadas, una para instrucciones y otra para datos.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    2. Cach de 2 nivel (L2)

    Integrada tambin en el procesador, aunque no directamente en el ncleo de este,

    tiene las mismas ventajas que la cach L1, aunque es algo ms lenta que esta. La

    cach L2 suele ser mayor que la cach L1, pudiendo llegar a superar los 2MB. A

    diferencia de la cach L1, esta no est dividida, y su utilizacin est ms

    encaminada a programas que al sistema.

    Imagen de un P-II, en la que se puede observar los chips de la cach L2.

    3. Cach de 3er nivel (L3) Es un tipo de memoria cach ms lenta que la L2, muy poco utilizada en la

    actualidad. En un principio esta cach estaba incorporada a la placa base, no al

    procesador, y su velocidad de acceso era bastante ms lenta que una cach de nivel

    2 o 1, ya que si bien sigue siendo una memoria de una gran rapidez (muy superior a

    la RAM, y mucho ms en la poca en la que se utilizaba), depende de la

    comunicacin entre el procesador y la placa base. Para hacernos una idea ms

    precisa de esto, imaginemos en un extremo el procesador y en el otro la memoria

    RAM. Pues bien, entre ambos se encuentra la memoria cach, ms rpida cuanta

    ms cerca se encuentre del ncleo del procesador (L1).

    Las memorias cach son extremadamente rpidas (su velocidad es unas 5 veces superior a

    la de una RAM de las ms rpidas), con la ventaja aadida de no tener latencia, por lo que

    su acceso no tiene ninguna demora... pero es un tipo de memoria muy cara. Esto, unido a su

    integracin en el procesador (ya sea directamente en el ncleo o no) limita bastante el

    tamao, por un lado por lo que encarece al procesador y por otro por el espacio disponible.

    En cuanto a la utilizacin de la cach L2 en procesadores multi nucleares, existen dos tipos

    diferentes de tecnologas a aplicar.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    Cach Interna Es una innovacin relativamente reciente; Una para datos y otra para instrucciones. Estn

    incluidas en el procesador junto con su circuitera de control, lo que significa tres cosas:

    comparativamente es muy cara; extremadamente rpida, y limitada en tamao (en cada una

    de las cachs internas, los 386 tenan 8 KB; el 486 DX4 16 KB, y los primeros Pentium 8

    KB). Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los registros, es

    decir, centenares de veces ms rpida que la RAM.

    Cach Externa Es ms antigua que la interna, dado que hasta fecha "relativamente" reciente estas ltimas

    eran impracticables.

    Es una memoria de acceso rpido incluida en la placa base, que dispone de su propio bus y

    controlador independiente que intercepta las llamadas a memoria antes que sean enviadas a

    la RAM (H2.2 Buses locales).

    Cach de Disco Adems de las anteriores, que son de propsito general, existe una cach de funcionalidad

    especfica que se aloja en memoria RAM estndar. Es la cach de disco (nos hemos

    referido a ella en la introduccin), destinada a contener los datos de disco que

    probablemente sean necesitados en un futuro prximo y los que deben ser escritos. Si la

    informacin requerida est en cach, se ahorra un acceso a disco, lo que es centenares de

    veces ms rpido (recuerde que los tiempos de acceso a RAM se miden en nanosegundos y

    los de disco en milisegundos)

    Nota: Existe un mecanismo parecido al de cach de disco que aqu se describe pero que

    funciona en sentido inverso. Es decir, aloja en disco los datos que no pueden ser

    almacenados en la memoria RAM. Es el sistema de memoria virtual, al que nos

    referiremos al tratar de la memoria.

    Cach de disco en MS-DOS y Windows La cache de los sistemas MS-DOS y de los primeros sistemas Windows se

    denominaba Smart Drive. Por su parte, los nuevos Sistemas de 32 bits disponen de un

    controlador virtual denominado VCACHE que utiliza un esquema de funcionamiento

    de lectura adelantada y escritura atrasada para proporcionar servicios de cache a las

    mquinas virtuales.

    VCACHE tiene la ventaja cachear ficheros en discos de red, y de permitir cambiar en

    tiempo de ejecucin la cantidad de memoria destinada a este menester. Cuando la actividad

    del disco es elevada pero la ocupacin de memoria es baja, VCACHE incrementa su

    tamao para realizar la mayor cantidad de operacin en RAM, evitando de este modo

    accesos a disco.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    Por ejemplo, si la aplicacin abre un fichero para lectura/escritura, es posible que

    VCACHE vuelque la totalidad del fichero a memoria; posteriormente, quizs cuando se

    cierre el fichero, la imagen de memoria sea volcada de nuevo al disco.

    Si por el contrario la actividad de disco es pequea y la ocupacin de memoria es alta,

    VCACHE disminuye su propio tamao con objeto de aumentar la RAM disponible para las

    aplicaciones.

    Vaciado de buffers en C++

    En la terminologa C++ los flujos que son cacheados se denominan "buffered". A este

    respecto, los compiladores C/C++ disponen de su propio sistema de cach para ficheros de

    disco. Esta cach se denomina de ejecucin (runtime), para distinguirla de la cach del

    Sistema. As mismo, disponen de recursos en la Librera Estndar para forzar su vaciado

    en caso necesario; para esto se recurre a la funciones fflush (para ficheros abiertos

    con fopen) y flush (para los flujos de salida, "ostreams").

    Nota: Adems de las posibilidades ofrecidas en la Librera Estndar, el compilador MS

    Visual C++ para Windows ofrece la funcin _flushall, que fuerza el vaciado de la cach de

    ejecucin de todos los ficheros abiertos.

    Rendimiento de la Cach

    El funcionamiento de la cach de lectura se parece al de un adivino; debe anticipar lo que

    ocurrir en el futuro. Si el dispositivo que est siendo cacheado encuentra los datos en la

    cach, habr un xito ("hit"), en caso contrario, un fracaso ("miss"). Los sistemas de cach

    actuales son capaces de proporcionar una tasa de xitos superior al 90%.

    Como puede figurarse el lector, construir un mecanismo de cach no es una tarea

    balad. Se requieren esquemas de funcionamiento que atiendan de forma simultnea y

    balanceada diversos factores:

    Discriminar que informacin debe ser almacenada y cual descartada.

    Decidir la organizacin interna de este almacenamiento.

    Manejar las peticiones de lectura. Esto exige disponer de un mecanismo de

    intercepcin de las peticiones del dispositivo que est siendo cacheado.

    Manejar las peticiones de escritura. Interceptar las peticiones de escritura del

    dispositivo a cachear.

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    FUNCIONAMIENTO DE LA RAM CACHE.

    La CPU se encarga de buscar los datos o instrucciones que se han originado en las ltimas

    operaciones realizadas, y estos datos o instrucciones son cargadas desde la Memoria RAM

    a la Memoria Cache.

    La CPU siempre busca primero la informacin en la cach, y normalmente siempre se va a

    encontrar ah, con lo que el acceso ser muy rpido. En caso de no encontrar en la Memoria

    Cache la informacin buscada, se pierde un tiempo extra en acudir a la RAM y copiar dicha

    informacin en la cach para as poder utilizarla.

    En diagrama siguiente se describe un proceso cuando la CPU requiere la operacin de

    lectura de una instruccin, para ello se presentan dos casos:

    (Alarcn s.f.)

    (Tiposde.Org 2014)

    (Unidad de Informtica UPIICSA s.f.)

    (Informatica Moderna s.f.)

    (Mateos s.f.)

    (Ordenadores y Portatiles s.f.)

    (RabiaPc s.f.)

    (Stalling 2005)

  • SUAREZ JARAMILLO SEGUNDO PARALELO A

    ALEX ITACHI SEBASTIAN ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

    UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

    Bibliografa

    Alarcn, Armando Campos. Laboratorio de Electronica. s.f. http://www.info-

    ab.uclm.es/labelec/solar/Memoria/Tipos%20de%20Memoria%20RAM.htm.

    Informatica Moderna. Informatica Moderna. s.f.

    http://www.informaticamoderna.com/Memoria_RAM.htm#anim.

    Mateos, Alejandro Calderon. GRUPO ARCOS. s.f.

    http://www.arcos.inf.uc3m.es/~acaldero/UC3M/lib/exe/fetch.php?media=teach:grado-ec:t5-

    memoria_i_intro-v4a.pdf.

    Ordenadores y Portatiles. Ordenadores y Portatiles. s.f. http://www.ordenadores-y-portatiles.com/memoria-

    rom.html.

    RabiaPc. RabiaPc. s.f. http://rabiapc.blogspot.com/2011/01/memoria-cache-que-es-la-memoria.html.

    Stalling, William. Organizacion y Arquitectura de Computadoras. Cap. I de Organizacion y Arquitectura

    de Computadoras, de William Stalling, 832. Madrid: Pearson Education SA, 2005.

    Tiposde.Org. TiposDe.Org. 2014. http://www.tiposde.org/informatica/538-tipos-de-memoria-rom-2/.

    Unidad de Informtica UPIICSA. Unidad de Informtica UPIICSA. s.f.

    http://www.sites.upiicsa.ipn.mx/polilibros/portal/Polilibros/P_terminados/PolilibroFC/Unidad_VI/U

    nidad%20VI_2.htm.