JESUS GUERRACI: 24.520.693ING. SISTEMA

MEMORIA VIRTUAL

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

SUPERIORINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO

MARIÑO”SEDE-BARCELONA

ESCUELA DE SISTEMAS

MEMORIAS:En informática, la memoria es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún período de tiempo. La memoria proporciona una de las principales funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento.

USOS FRECUENTES DE MEMORIASLa ilusión de la memoria virtual está soportada por el mecanismo de traducción de memoria, junto con una gran cantidad de almacenamiento rápido en disco duro que una pequeña parte de él, está en memoria real y el resto almacenado en el disco, y puede ser referenciado fácilmente.

El hardware dentro de la computadora traduce las direcciones de memoria generadas en La dirección real de memoria (la dirección de memoria física).

El software accede donde debía y sigue ejecutando normalmente.

No se encuentra en memoria principal (llamado excepción de memoria virtual).

El sistema operativo es invocado para manejar la situación y permitir que el programa siga ejecutando o aborte según sea el caso.

Ventajas:Permite optimizar uso de memoria: 

Mantiene más procesos en memoria principal.  Mantiene en disco partes del proceso poco usadas (rutinas

de atención a errores poco frecuentes, funciones de uso esporádico, datos no usados, etc.). 

Permite que un proceso sea más grande que toda la memoria principal. Permite multiprogramación muy efectiva. 

Se encarga el SO => evita al usuario la preocupación por programar con superposición.

Desventajas:Fallos de direccionamiento:

 Se genera interrupción, indica fallo de acceso a memoria Proceso pasa a bloqueado, SO a ejecución SO emite solicitud de E/S al disco SO expide otro proceso para que se ejecute Tras traer fragmento a memoria, interrupción de E/S, control al SO, que pasa el proceso a listo.  

Posible hiperpaginación (thrasing):

SO más tiempo intercambiando fragmentos que ejecutando (ejemplo: si saca de memoria un fragmento que se iba a usar ya)

Tipos de MemoriasRAM:La memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM) se utiliza como memoria de trabajo de computadoras para el sistema operativo, los programas y la mayor parte del software. En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecuta la unidad central de procesamiento (procesador) y otras unidades del computador.

Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible.

EVOLUCIÓN DE LA MEMORIA RAMLa memoria RAM fue originalmente pensada para utilizarse en ordenadores o computadoras con procesadores 286. Estas tenían una velocidad de 120 ns o 8.33 MHz, algo realmente asombroso en su momento. Estas memorias se instalaban directamente sobre ranuras en la placa madre, de manera que conformaran bancos de memoria. Por supuesto era un proceso complicado, que incluso podría dañar el equipo si se hacía de manera errónea.

El inicio de la gran evolución de las memorias RAM vino con la generación de computadoras 386 y 486, las cuales utilizaban memorias con velocidades de 80 ns ó 12.5 MHz. La gran ventaja de estas memorias es que venían agrupadas en módulos, tenían por nombre memorias SIMM y contaban con contactos de 30 pines. Estas memorias eran sensiblemente más baratas que la generación anterior y mucho más simple de instalarlas en la placa madre, lo que facilitaba su mantenimiento. Contaban con 8 bits de ancho de banda, lo único malo es que eran mucho más lentas que la velocidad del procesador, lo que tendía a desmejorar el rendimiento del equipo.

Las memorias SIMM de 72 pines llegó con el procesador Pentium, su gran novedad fue el bus PCI y por supuesto, los 72 pines. Estas nuevas SIMM tenían 32 bits. Trabajaban con un sistema máximo de 2 módulos de memoria RAM en la placa madre y debían ser de la misma capacidad y tipo, es decir, dos de 8 MB o 3 de 16 MB. Con la llegada y masificación de las computadoras portátiles o laptop, llegaron las memorias SO-DIMM. Un tipo de memoria RAM creada específicamente para estos dispositivos móviles. Estas memorias se encuentran en varias configuraciones de 72, 100 y 144 pines. Este tipo de memoria es tan práctica que incluso son utilizadas en varios tipos de impresoras.

ROMLa memoria de sólo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía. Cabe recordar que esta es una memoria de acceso secuencial.

Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se refiere solo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la ROM, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras ROM no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.

EVOLUCIÓN DE LA MEMORIA ROM (1956)La memoria ROM, por sus siglas en inglés, representa memoria de solo lectura. Las primeras ROM eran programadas solo una vez y no se podían modificar. Se conocían también como MROM ya que la técnica en la que se programaban se llamaba masked programming. Es no volátil.

PROMEsta memoria es conocida como ROM programable de la sigla en inglésProgrammable Read Only Memory. Este tipo de memoria a diferencia de la ROM no se programa durante el proceso de fabricación, en vez de ello la programación la efectúa el usuario y se puede realizar una sola vez, después de la cual no se puede borrar o volver a almacenar otra información.

El proceso de programación es destructivo, es decir, que una vez grabada, es como si fuese una ROM normal. Para almacenar la información se emplean dos técnicas: por destrucción de fusible o por destrucción de unión. Comúnmente la información se programa o quema en las diferentes celdas de memoria aplicando la dirección en el bus de direcciones, los datos en los buffers de entrada de datos y un pulso de 10 a 30V, en una terminal dedicada para fundir los fusibles correspondientes. Cuando se aplica este pulso a un fusible de la celda, se almacena un 0 lógico, de lo contrario se almacena un 1 lógico (estado por defecto), quedando de esta forma la información almacenada de forma permanente

EVOLUCIÓN DE LA MEMORIA PROM (1956)Memoria de sólo lectura programable. Permitía que se modificara solo una vez a través de pulsos de alto voltaje. Se programa por dos técnicas, destrucción de fusible y destrucción de unión.

EPROMEste tipo de memoria es similar a la PROM con la diferencia que la información se puede borrar y volver a grabar varias veces. Su nombre proviene de la sigla en inglés Erasable Read Only Memory.

La programación se efectúa aplicando en un pin especial de la memoria una tensión entre 10 y 25 Voltios durante aproximadamente 50 ms, según el dispositivo, al mismo tiempo se direcciona la posición de memoria y se pone la información a las entradas de datos. Este proceso puede tardar varios minutos dependiendo de la capacidad de memoria.

La memoria EPROM, tal como las memorias vistas anteriormente se compone de un arreglo de transistores MOSFET de Canal N de compuerta aislada.

EVOLUCIÓN DE LA MEMORIA EPROM (1971)

Inventada por el Ingeniero Dov Frohman en Intel. Formada por celdas FAMOS. La información se guarda por medio de que la carga electroestática se queda atrapada la celda. Se puede borrar la información por fuertes rayos ultravioletas. La memoria puede almacenar la información por aproximadamente 10 años.

EEPROMEEPROM responde a “Erasable Programmable Read Only Memory” que se puede traducir como Memoria programable borrable de solo lectura. También se la conoce como E-2-PROM. Como su nombre sugiere, una EEPROM puede ser borrada y programada con impulsos eléctricos. Al ser una pieza que se puede gestionar por estos impulsos eléctricos, podemos realizar todas estas operaciones de reprogramación sin tener que desconectarla de la placa a la cual va conectada.

La EEPROM también se conoce como “non-volatile memory” o memoria no volátil y es debido a que cuando se desconecta la energía, los datos almacenados en la EEPROM no serán eliminados quedando intactos. Las EEPROM más nuevas no tiene datos almacenados en ellas y deben ser primero configuradas con un programador antes de ser usadas. La información almacenada dentro de este dispositivo puede permanecer durante años sin una fuente de energía eléctrica.

EVOLUCIÓN DE LA MEMORIA EEPROM (1978)Electrical Erasable Programmable Read Only Memory. Inventada por George Perlegos en Intel. La ventaja de esta memoria es que permite la repromacación de la misma y que las palabras se pueden borrar de manera individual, aunque su vida útil es muy parecida a las EPROM (10 años). Programación similar a EPROM

CACHÉLa memoria caché de un procesador, es un tipo de memoria volátil (como la memoria RAM), pero muy rápida. Su función es almacenar instrucciones y datos a los que el procesador debe acceder continuamente. ¿Cuál es su finalidad? Pues que este tipo de datos sean de acceso instantáneo para el procesador, ya que se trata de información relevante y que debe estar a la mano de manera muy fluida. Los sistemas de hardware y software llamados caché, almacenan este tipo de datos de manera duplicada y por esta razón su acceso es tan veloz.

BUFFER  Área de memoria destinada a almacenar datos por un lapso de tiempo determinado. Un ejemplo de buffer es cuando declaras una variable para almacenar un String o algo así. Si bien se las conoce mejor como variables, nadie puede decir que no se trate de un buffer. 

También se llama buffer a ciertos registros hardware que mantienen datos por períodos de tiempo como el Registro de Buffer de Memoria, que es el que se carga con una palabra de memoria cuando se trata de hacer una lectura y mantiene las líneas del bus de datos en un estado tal que refleje esa localidad de memoria hasta que haya sido leída por un registro.

Antecedentes históricos (BUFFER)Una de las primeras ocasiones en que se mencionó el concepto de buffer de impresión fue en 1952 por Russel A. Kirsch para el computador SEAC:

"Uno de los problemas más serios en el diseño de computadores automáticos digitales es la obtención de los resultados calculados por la máquina lo suficientemente rápido como para evitar retrasos en el progreso de los cálculos restantes. En muchos de los problemas en que se aplica un computador de propósito general la cantidad de datos a utilizar es relativamente extensa – tanto que una seria ineficiencia podría provocarse al forzar al computador a esperar que estos datos sean escritos en los dispositivos de impresión existentes. Esta dificultad ha sido resulta en el SEAC mediante el uso de dispositivos magnéticos de grabación utilizados como unidades de salida. Estos dispositivos son capaces de recibir información desde la máquina a frecuencias hasta 100 veces más altas que las frecuencias a las que se puede operar una máquina de escribir. Por ello, se está logrando una mejor eficiencia al grabar los datos de salida y se pueden realizar transcripciones posteriores desde el dispositivo de grabación magnético a un dispositivo de impresión sin comprometer el ordenador principal."

SDSecure Digital (SD) es un dispositivo en formato de tarjeta de memoria para dispositivos portátiles, por ejemplo: cámaras digitales (fotográficas o videograbadoras), teléfonos móviles, computadoras portátiles y videoconsolas (de sobremesa y portátiles), Tabletas y entre muchos otros. Inicialmente compitió y coexistió con otros formatos, y actualmente es uno de los formatos más comunes y utilizados en dispositivos portátiles y en computadoras y reproductores de música portátiles o domésticos, destacando principalmente por la velocidad a diferencia de sus predecesores.

El estándar SD fue desarrollado por SanDisk, Panasonic y Toshiba, e introducido en 1999 como una mejora evolutiva de las tarjetas MMC. El estándar es mantenido por la Asociación de Tarjetas SD en la que participan varios fabricantes1 y fue implementado en más de 400 marcas de productos, cubriendo docenas de categorías y en más de 8000 modelos.

El formato SD incluye cuatro versiones de tarjetas, disponibles en tres tamaños. Las cuatro familias son:

•“Standard Capacity” (SDSC), la original, "capacidad estándar",•“High Capacity” (SDHC), "alta capacidad",•“Extended Capacity” (SDXC), "capacidad extendida",•“Input/Output” (SDIO), "entrada/salida".

Los tres tamaños son:•SD estándar original,•miniSD•microSD

MMCMultiMediaCard o MMC es un estándar de tarjeta de memoria. Prácticamente igual a la Secure Digital, carece de la pestaña de seguridad que evita sobrescribir la información grabada en ella. Su forma está inspirada en el aspecto de los antiguos disquetes de 3,5 pulgadas. Actualmente ofrece una capacidad máxima de 64 GB.

Presentada en 1997 por Siemens AG y SanDisk, se basa en la memoria flash de Toshiba base NAND, y por ello es más pequeña que sistemas anteriores basados en memorias flash de Intel base NOR, tal como la CompactFlash. MMC tiene el tamaño de un sello de correos: 24 mm x 32 mm x 1,4 mm. Originalmente usaba una interfaz serie de 1-bit, pero versiones recientes de la especificación permite transferencias de 4 o a veces incluso 8 bits de una vez. Han sido más o menos suplantadas por las Secure Digital (SD), pero siguen teniendo un uso importante porque las MMCs pueden usarse en la mayoría de aparatos que soportan tarjetas SD (son prácticamente iguales), pudiendo retirarse fácilmente para leerse en un PC.

Las MMC están actualmente disponibles en tamaños de hasta 8GB anunciados, aún no disponibles. Se usan en casi cualquier contexto donde se usen tarjetas de memoria, como teléfonos móviles, reproductores de audio digital, cámaras digitales y PDAs. Desde la introducción de la tarjeta Secure Digital y la ranura SDIO (Secure Digital Input/Output), pocas compañías fabrican ranuras MMC en sus dispositivos, pero las MMCs, ligeramente más delgadas y de pines compatibles, pueden usarse en casi cualquier dispositivo que soporte tarjetas SD si lo hace su software/firmware

MEMORIA STICKTraducido al español significa memoria clave. Es una pequeña tarjeta de memoria basada en tecnología flash la cuál está diseñada para ser colocada como soporte de memoria en pequeños dispositivos electrónicos modernos de la marca Sony®, tales como cámaras fotográficas digitales, reproductores MP4, teléfonos celulares, etc., los cuáles cuentan con una ranura especifica para ello. Es de los formatos mas utilizados junto con los SD.