Algoritmo del banquero

Algoritmo del banquero

El Algoritmo del banquero, en sistemas operativos es una forma de evitar el interbloqueo, propuesta por primera vez por Edsger Dijkstra. Es un acercamiento teórico para evitar los interbloqueos en la planificación de recursos. Requiere conocer con anticipación los recursos que serán utilizados por todos los procesos. Esto último generalmente no puede ser satisfecho en la práctica.

Este algoritmo usualmente es explicado usando la analogía con el funcionamiento de un banco. Los clientes representan a los procesos, que tienen un crédito límite, y el dinero representa a los recursos. El banquero es el sistema operativo.

El banco confía en que no tendrá que permitir a todos sus clientes la utilización de todo su crédito a la vez. El banco también asume que si un cliente maximiza su crédito será capaz de terminar sus negocios y devolver el dinero a la entidad, permitiendo servir a otros clientes.

El algoritmo mantiene al sistema en un estado seguro. Un sistema se encuentra en un estado seguro si existe un orden en que pueden concederse las peticiones de recursos a todos los procesos, previniendo el interbloqueo. El algoritmo del banquero funciona encontrando estados de este tipo.

Los procesos piden recursos, y son complacidos siempre y cuando el sistema se mantenga en un estado seguro después de la concesión. De lo contrario, el proceso es suspendido hasta que otro proceso libere recursos suficientes.

En términos más formales, un sistema se encuentra en un estado seguro si existe una secuencia segura. Una secuencia segura es una sucesión de procesos, ,..., , donde para un proceso , el pedido de recursos puede ser satisfecho con los recursos disponibles sumados los recursos que están siendo utilizados por , donde j < i. Si no hay suficientes recursos para el proceso , debe esperar hasta que algún proceso termine su ejecución y libere sus recursos. Recién entonces podrá tomar los recursos necesarios, utilizarlos y terminar su ejecución. Al suceder esto, el proceso i+1 puede tomar los recursos que necesite, y así sucesivamente. Si una secuencia de este tipo no existe, el sistema se dice que está en un estado inseguro, aunque esto no implica que esté bloqueado.

Así, el uso de este tipo de algoritmo permite impedir el interbloqueo, pero supone una serie de restricciones:

Se debe conocer la máxima demanda de recursos por anticipado.

Los procesos deben ser independientes, es decir que puedan ser ejecutados en cualquier orden. Por lo tanto su ejecución no debe estar forzada por condiciones de sincronización.

Debe haber un número fijo de recursos a utilizar y un número fijo de procesos.

Los procesos no pueden finalizar mientras retengan recursos.

Vídeo explicatorio

Algoritmo del barbero dormilon

Algoritmo del barbero dormilón

En ciencias de la computación, el problema del barbero durmiente es un problema de sincronización. El problema consiste en una barbería en la que trabaja un barbero que tiene un único sillón de barbero y varias sillas para esperar. Cuando no hay clientes, el barbero se sienta en una silla y se duerme. Cuando llega un nuevo cliente, éste o bien despierta al barbero o —si el barbero está afeitando a otro cliente— se sienta en una silla (o se va si todas las sillas están ocupadas por clientes esperando). El problema consiste en realizar la actividad del barbero sin que ocurran condiciones de carrera. La solución implica el uso de semáforos y objetos de exclusión mutua para proteger la sección crítica.

Un semáforo es una variable protegida (o tipo abstracto de datos) que constituye el método clásico para restringir o permitir el acceso a recursos compartidos (por ejemplo, un recurso de almacenamiento) en un entorno de multiprocesamiento. Fueron inventados por Edsger Dijkstra y se usaron por primera vez en el sistema operativo THEOS.

En electrónica y en programación concurrente, se conoce como condición de carrera al error que se produce en programas o circuitos lógicos que no se han construido adecuadamente para su ejecución simultánea con otros procesos.

Vídeo explicatorio

Paralelismo

Paralelismo

El paralelismo se basa en la informática, es una función que realiza el procesador para ejecutar varias tareas al mismo tiempo. Es decir, puede realizar varios cálculos simultáneamente, basado en el principio de dividir los problemas grandes para obtener varios problemas pequeños, que son posteriormente solucionados en el paralelo.

Aplicaciones

El empleo de la computación paralela se convierte cada día en mas grandes y rápida, muchos problemas considerados anteriormente muy largos y costosos se han podido solucionar. El paralelismo se ha utilizado para muchas temáticas diferentes, desde bioinformática para hacer plegamientos de proteínas, hasta economía para hacer simulaciones en matemáticas financieras.

Aplicaciones comerciales. Las aplicaciones para sistemas en paralelo se están expandiendo al ganar impulso el mercado de aplicaciones comerciales estratégicas y entrar en sus fases iniciales el mercado de servidores video.

- Proceso de rendimiento global. Tanto los usuarios técnicos como los comerciales están evaluando los sistemas en paralelo como motores de rendimiento global o throughput.

- Escalamiento para gestión de capacidad. En el mercado comercial, los usuarios están explorando el paralelismo como una forma de ofrecer una gestión de la capacidad optimizada y de bajo riesgo.

- Impulso del software. Los vendedores de software están comenzando a mostrar un mayor interés en desarrollar aplicaciones paralelas como consecuencia de que cierto número de vendedores de hardware importantes están suministrando productos de proceso en paralelo o han anunciado estrategias para penetrar en este mercado.

Tipos de paralelismo Informática

1. Nivel bit

Se basa en el tamaño de la palabra que es capaz de manejar el procesador:

8 bits

16 bits

32 bits

64 bits .....

Mecanismos de la arquitectura son utilizados entonces para ejecutar este tipo de paralelismo:

Pipelining

Superscalar

Ejecución desordenada

Ejecución especulativa

Renombramiento de registros

Predicción de precedencia de memoria

Predicción de ramificaciones del flujo

3. Nivel de Datos

Este tipo de paralelismo se enfoca en la distribución de los datos entre varios procesadores.

Se conoce también como paralelismo a nivel de lazos (loop-level paralelism).

4. Nivel tarea

Ø En este caso un programa paralelo que ejecuta cálculos distintos sobre el mismo conjunto de datos o sobre datos diferentes.

Ø El paralelismo funcional generalmente no escala con el tamaño del problema.

Ø El paralelismo o procesamiento paralelo ha sido empleado durante muchos años, sobre todo para la computación de alto rendimiento. Teniendo en cuenta las generaciones de procesadores y sus características.

Obtener distintos resultados a partir de un mismo conjunto de datos, por ejemplo:

ü Para un matriz hallar

ü El determinante

ü La traspuesta

ü La inversa

Desventajas

· Requieren de un gran número de ciclos de procesamiento o acceso a una gran cantidad de datos.

· Encontrar un hardware y un software que permitan brindar estas utilidades comúnmente proporciona inconvenientes de costos, seguridad y disponibilidad.

Ventajas

Ø Brinda a las empresas, instituciones y usuarios en general el beneficio de la velocidad

Ø Ventajas competitiva, parvee una mejora de los tiempos para la producción de nuevos productos y servicios.

Ø Colaboración y flexibilidad operacional

Vídeo explicatorio

Concurrencia

Concurrencia de procesos

La concurrencia de procesos se refiere a las situaciones en las que dos o más procesos puedan coincidir en el acceso a un recurso compartido o, dicho de otra forma, que requieran coordinarse en su ejecución. Para evitar dicha coincidencia, el sistema operativo ofrece mecanismos de arbitraje que permiten coordinar la ejecución de los procesos.

El problema del productor y consumidor

Un ejemplo de un problema de concurrencia sería el siguiente: Dados dos procesos A (productor) y B (consumidor), suponiendo que ambos se ejecutan indefinidamente en el tiempo, el proceso A debe recibir tiempo de ejecución antes que B, tras esto, el proceso B debe recibir su oportunidad de ejecución, dando paso de nuevo al proceso A y así sucesivamente, siguiendo un esquema de alternancia estricta.

Mecanismos de arbitraje

Los mecanismos de arbitraje que ofrece el sistema operativo son básicamente dos:

• Mecanismos de sincronización: el sistema operativo ofrece mecanismos que permiten a los procesos coordinar su ejecución para conseguir el objetivo sin que sucedan situaciones no deseadas, como por ejemplo que dos o más procesos coincidan simultáneamente en el acceso a un cierto recurso que no se puede compartir.

• Mecanismos de mensajería: el sistema operativo ofrece mecanismos de comunicación entre procesos mediante mensajes. El intercambio de mensajes entre procesos permite coordinarlos.

Vídeo explicatorio

Semaforos

Semaforos

Un semáforo es una estructura diseñada para sincronizar dos o más threads o procesos, de modo que su ejecución se realice de forma ordenada y sin conflictos entre ellos.

El por qué no se pueden usar directamente otras estructuras mas clásicas, como por ejemplo usar una variable común para decidir si se puede o no acceder a un recurso, se debe a que estamos en un sistema multitarea: hacer esto implicaría realizar una espera activa (un bucle, comprobando constantemente si la variable está o no a 0, y así saber si podemos seguir ejecutando o no). Por otro lado, puede ocurrir algo mucho peor: supongamos que un proceso comprueba la variable, y ve que el recurso está libre, por lo que procedería a cambiar dicha variable de valor y seguir. Pues bien, si justo después de la comprobación pero antes de que cambie el valor se conmuta de tarea (puede pasar, pues el sistema operativo puede hacerlo en cualquier momento), y el nuevo proceso comprueba la variable, como todavía no se ha actualizado, creerá que el recurso está libre, e intentará tomarlo, haciendo que ambos programas fallen. Lo peor del caso es que se tratará de un error aleatorio: unas veces fallará (cuando se produzca cambio de tarea en ese punto) y otras no.

Se empieza por inicializar la posición de memoria a 1 (o al valor correspondiente si ese recurso concreto admite más de un acceso simultáneo). Esto se hace en el inicio del programa principal.

A continuación, cada vez que un thread o un proceso quiera acceder a dicho recurso (por ejemplo, un fichero), hará primero una petición con la primera de las llamadas disponibles. Cuando el S.O. ejecuta esa llamada, comprueba el valor que hay en la posición de memoria del semáforo, y si es distinta de cero, se limita a restarle 1 y devolver el control al programa; sin embargo, si ya es cero, duerme al proceso que hizo la petición y lo mete en la cola de procesos, en espera de que el semáforo se ponga a un valor distinto de cero.

Por último, cuando el proceso ha terminado el acceso al recurso, usa la segunda llamada para liberar el semáforo. Cuando el S.O. la ejecuta, comprueba si la cola del semáforo está vacia, en cuyo caso se limita a incrementar el valor del semáforo, mientras que si tiene algún proceso, lo despierta, de modo que vuelve a recibir ciclos de CPU y sigue su ejecución. Si había varios procesos en espera, se irán poniendo en marcha uno tras otro a medida que el anterior va liberando el semáforo. Cuando termina el último, el semáforo se vuelve a poner a 1. Se trata, por tanto, del mismo proceso que seguiríamos con la variable, pero con la ventaja de que es un mecanismo estandar para todos los procesos, y como es una operacion atómica (esto es, que durante su ejecución no se admiten cambios de tarea), no surje el problema de que una conmutación pueda producir errores aleatorios.

Vemos que la primera vez que un proceso usa el semáforo, este tiene valor 1, por lo que pasa a cero y el proceso puede acceder al recurso. Si durante ese tiempo otro proceso quiere acceder también, al usar el semáforo, este tiene valor cero, por lo que el S.O. deja de darle ciclos de CPU. Cuando el primer proceso ha terminado, libera el recurso, con lo que el S.O. puede comprobar que el segundo proceso está esperando, por lo que le vuelve a dar ciclos. En este punto, el proceso sigue como si nunca hubiese sido detenido. Este tipo de semáforos son los de Exclusión mútua, o Mutex.

Vídeo explicatorio

Inanición

Inanición

En informática, inanición (starvation en inglés) es un problema relacionado con los sistemas multitarea, donde a un proceso o un hilo de ejecución se le deniega siempre el acceso a un recurso compartido. Sin este recurso, la tarea a ejecutar no puede ser nunca finalizada.

La inanición no es sinónimo de interbloqueo, aunque el interbloqueo produce la inanición de los procesos involucrados . La inanición puede (aunque no tiene porqué) acabar, mientras que un interbloqueo no puede finalizar sin una acción del exterior.

Un caso de inanición la ilustra perfectamente la paradoja conocida como la cena de los filósofos de Edsger Dijkstra cuando se da el caso de que todos los filósofos cogen el tenedor a la vez.

La utilización de prioridades en muchos sistemas operativos multitarea podría causar que procesos de alta prioridad estuvieran ejecutándose siempre y no permitieran la ejecución de procesos de baja prioridad, causando inanición en estos. Es más, si un proceso de alta prioridad está pendiente del resultado de un proceso de baja prioridad que no se ejecuta nunca, entonces este proceso de alta prioridad también experimenta inanición (esta situación se conoce como inversión de prioridades). Para evitar estas situaciones los planificadores modernos incorporan algoritmos para asegurar que todos los procesos reciben un mínimo de tiempo de CPU para ejecutarse.

Vídeo explicatorio cena de filósofos

Bloqueo mutuo

En sistemas operativos, el bloqueo mutuo (también conocido como interbloqueo, traba mortal, deadlock, abrazo mortal) es el bloqueo permanente de un conjunto de procesos  o hilos de ejecución en un sistema concurrente que compiten por recursos del sistema o bien se comunican entre ellos. A diferencia de otros problemas de concurrencia de procesos, no existe una solución general para los interbloqueos.

Todos los interbloqueos surgen de necesidades que no pueden ser satisfechas, por parte de dos o más procesos. En la vida real, un ejemplo puede ser el de dos niños que intentan jugar al arco y flecha, uno toma el arco, el otro la flecha. Ninguno puede jugar hasta que alguno libere lo que tomó.

En el siguiente ejemplo, dos procesos compiten por dos recursos que necesitan para funcionar, que sólo pueden ser utilizados por un proceso a la vez. El primer proceso obtiene el permiso de utilizar uno de los recursos (adquiere el lock sobre ese recurso). El segundo proceso toma el lock del otro recurso, y luego intenta utilizar el recurso ya utilizado por el primer proceso, por lo tanto queda en espera. Cuando el primer proceso a su vez intenta utilizar el otro recurso, se produce un interbloqueo, donde los dos procesos esperan la liberación del recurso que utiliza el otro proceso.

Condiciones necesarias

También conocidas como condiciones de Coffman por su primera descripción en 1971 en un artículo escrito por E. G. Coffman.

Estas condiciones deben cumplirse simultáneamente y no son totalmente independientes entre ellas.

Sean los procesos P0, P1, ..., Pn y los recursos R0, R1, ..., Rm:

Condición de exclusión mutua: existencia de al menos de un recurso compartido por los procesos, al cual sólo puede acceder uno simultáneamente.

Condición de retención y espera: al menos un proceso Pi ha adquirido un recurso Ri, y lo retiene mientras espera al menos un recurso Rj que ya ha sido asignado a otro proceso.

Condición de no expropiación: los recursos no pueden ser expropiados por los procesos, es decir, los recursos sólo podrán ser liberados voluntariamente por sus propietarios.

Condición de espera circular: dado el conjunto de procesos P0...Pm(subconjunto del total de procesos original),P0 está esperando un recurso adquirido por P1, que está esperando un recurso adquirido por P2,... ,que está esperando un recurso adquirido por Pm, que está esperando un recurso adquirido por P0. Esta condición implica la condición de retención y espera.

Vídeo explicativo

Arquitectura de microprocesadores RISC y CISC

Arquitectura de microprocesadores RISC y CISC

Una de las primeras decisiones a la hora de diseñar un microprocesador es decidir cual será su juego de instrucciones. La decisión es trascendente por dos razones; primero, el juego de instrucciones decide el diseño físico del conjunto; segundo, cualquier operación que deba ejecutarse en el microprocesador deberá poder ser descrita en términos de un lenguaje de estas instrucciones. Frente a esta cuestión caben dos filosofías de diseño; máquinas denominadas CISC y máquinas denominadas RISC.

Cuando hablamos de microprocesadores CISC, computadoras con un conjunto de instrucciones complejo, del inglés complex instruction set computer, y procesadores RISC, computadoras con un conjunto de instrucciones reducido, del inglés reduced instruction set computer, se piensa que los atributos complejo y reducido describen las diferencias entre los dos modelos de arquitectura para microprocesadores. Esto es cierto solo de forma superficial, pues se requiere de muchas otras características esenciales para definir los RISC y los CISC. Aún más, existen diversos procesadores que no se pueden asignar con facilidad a ninguna categoría determinada.

ARQUITECTURA CISC

La tecnología CISC (Complex Instruction Set Computer) nació de la mano de Intel, creador en 1971 del primer microchip que permitiría el nacimiento de la informática personal. Más concretamente, sería en 1972 cuando aparecería el 8080, primer chip capaz de procesar 8 bits, suficiente para representar números y letras. Con la posibilidad de colocar todos los circuitos en un solo chip y la capacidad de manejar número y letras nacería la cuarta generación de ordenadores, la de los conocidos como PC u ordenadores personales.

Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en los registros internos.

Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que en la actualidad la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones simples, llamadas generalmente microinstrucciones.

La microprogramación es una característica importante y esencial de casi todas las arquítecturas CISC. La microprogramación significa que cada instrucción de máquina es interpretada por un microprograma localizado en una memoria en el circuito integrado del procesador. Las instrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj, al menos uno por microinstrucción. Es así entonces como los chips CISC utilizan comandos que incorporan una gran diversidad de pequeñas instrucciones para realizar una única operación.

ARQUITECTURA RISC

Buscando aumentar la velocidad del procesamiento se descubrió en base a experimentos que, con una determinada arquitectura de base, la ejecución de programas compilados directamente con microinstrucciones y residentes en memoria externa al circuito integrado resultaban ser mas eficientes, gracias a que el tiempo de acceso de las memorias se fue decrementando conforme se mejoraba su tecnología de encapsulado.

La idea estuvo inspirada también por el hecho de que muchas de las características que eran incluidas en los diseños tradicionales de CPU para aumentar la velocidad estaban siendo ignoradas por los programas que eran ejecutados en ellas. Además, la velocidad del procesador en relación con la memoria de la computadora que accedía era cada vez más alta.

Debido a que se tiene un conjunto de instrucciones simplificado, éstas se pueden implantar por hardware directamente en la CPU, lo cual elimina el microcódigo y la necesidad de decodificar instrucciones complejas.

La arquitectura RISC funciona de modo muy diferente a la CISC, su objetivo no es ahorrar esfuerzos externos por parte del software con sus accesos a la RAM, sino facilitar que las instrucciones sean ejecutadas lo más rápidamente posible. La forma de conseguirlo es simplificando el tipo de instrucciones que ejecuta el procesador. Así, las instrucciones más breves y sencillas de un procesador RISC son capaces de ejecutarse mucho más aprisa que las instrucciones más largas y complejas de un chip CISC. Sin embargo, este diseño requiere de mucha más RAM y de una tecnología de compilador más avanzada.

La relativa sencillez de la arquitectura de los procesadores RISC conduce a ciclos de diseño más cortos cuando se desarrollan nuevas versiones, lo que posibilita siempre la aplicación de las más recientes tecnologías de semiconductores. Por ello, los procesadores RISC no solo tienden a ofrecer una capacidad de procesamiento del sistema de 2 a 4 veces mayor, sino que los saltos de capacidad que se producen de generación en generación son mucho mayores que en los CISC.

Diferencias entre risc y cisc

                             

Explicación en vídeo

Paginación

PAGINACIÓN

Es una técnica de manejo de memoria, en la cual el espacio de memoria se divide en secciones físicas de igual tamaño, denominadas marcos de página. 

Los programas se dividen en unidades lógicas, denominadas páginas, que tienen el mismo tamaño que los marcos de páginas. De esta forma, se puede cargar una página de información en cualquier marco de página. 

Las páginas de un programa necesitan estar contiguamente en memoria, aunque el programador lo observe de esta forma. Los mecanismos de paginación permiten la correspondencia correcta entre las direcciones virtuales (dadas por los programas) y las direcciones reales de la memoria que se reverencien. 

Para tener el control de las páginas, debe mantenerse una tabla en memoria que se denomina tabla de Mapas de Pagina (PMT) para cada uno de los procesos. 

El principal problema de esto es la fragmentación, (huecos en la memoria que no pueden usarse debido a lo pequeño de su espacio) lo que nos provoca un desperdicio de memoria principal. 

Una posible solución para la fragmentación externa es permitir que espacio de direcciones lógicas lleve a cabo un proceso en direcciones no contiguas, así permitiendo al proceso ubicarse en cualquier espacio de memoria física que esté disponible, aunque esté dividida. Una forma de implementar esta solución es a través del uso de un esquema de paginación. 

La paginación evita el considerable problema de ajustar los pedazos de memoria de tamaños variables que han sufrido los esquemas de manejo de memoria anteriores. 

Al utilizar la memoria virtual, las direcciones no pasan en forma directa al bus de memoria, sino que van a una unidad administradora de la memoria (MMU –Memory Management Unit).

Estas direcciones generadas por los programas se llaman direcciones virtuales y conforman el hueco de direcciones virtuales. Este hueco se divide en unidades llamadas páginas.

CARACTERÍSTICAS DE LA PAGINACIÓN 

El espacio de direcciones lógico de un proceso puede ser no contiguo. -Se divide la memoria física en bloques de tamaño fijo llamados marcos (frames).

-Se divide la memoria en bloques de tamaño llamados paginas. -Se mantiene información en los marcos libres.

-Para correr un programa de n paginas de tamaño, se necesitan encontrara n marcos y cargar el programa. -Se mantiene información en los marcos libres.

-Para correr un programa de n paginas de tamaño, se necesitan encontrara n marcos y cargar el programa.

Particiones fijas y dinámicas

PARTICIONES FIJAS Y DINÁMICAS

PARTICIONES

Es el nombre que recibe cada una de las divisiones en una sola unidad física de almacenamiento de datos dándole a cada partición un propio sistema de archivo llamado formato, la gran mayoría de los sistemas operativos reconocen, utilizan y manipulan a una partición como un disco físico independiente sabiendo que están en un solo disco físico.

								0
									SISTEMA OPERATIVO
COLA DE TRABAJO/PARTICIÓN 1								A
									PARTICIÓN 1
COLA DE TRABAJO/PARTICIÓN 2								B
									PARTICIÓN 2
COLA DE TRABAJO/PARTICIÓN 3								C
									PARTICIÓN 3
								D

PARTICIONES FIJAS

Con la creación de estas particiones se comienza a ver la multiprogramación, una partición fija por cada tarea, el tamaño de la partición se daba al arrancar el sistema cada partición se podía reconfigurar al volver encender o reiniciar el sistema. con estas particiones nos aparece la fragmentación interna.

MEMORIA PRINCIPAL (1024KB) SISTEMA OPERATIVO 64KB PROCESO A 128KB     (DATOS,  CODIGO,                        PILA) PARTICION DE 256KB PARTICION DE 128KB PARTCICION DE 64KB PARTICION 512KB - PROCESO A 128KB = FRAGMENTACION INTERNA 384KB

ALGORITMO DE UBICACIÓN: Si se llega a tener alguna partición libre un proceso se puede cargar en esta y si se llega a tener todas las particiones llenas se saca un proceso que no esté listo para ejecutarse para que el proceso que se va a ejecutar pase a tomar su lugar dentro de la partición.   

PARTICIONES DINÁMICAS

Con esta partición, las particiones son variables en número y longitud, esto quiere decir que cuando se carga un proceso a memorial principal se le asigna el espacio que necesita en memoria y no más. Esta partición comienza siendo muy buena pero en el trascurso de uso deja un gran número de huecos pequeños en la memoria lo cual se le denomina fragmentación externa.

ALGORITMO DE UBICACIÓN: Ya que la compactación (método que sirve para la recuperación de memoria externa) es muy demorado el diseñador del sistema operativo decida como asignar un proceso a la memoria.
Existen tres algoritmos de ubicación:


Mejor ajuste: Elije el bloque de tamaño más próximo al solicitado
Primer ajuste: Recorre la memoria desde el principio y escoge el primer bloque disponible que sea suficientemente grande
Siguiente ajuste: Es igual que el primer ajuste con la diferencia que se deja un apuntador en el lugar en donde se asignó el último hueco para realizar la siguiente búsqueda a partir de él.

Tipos de memoria

TIPOS DE MEMORIA

La memoria es un bloque fundamental del computador, cuya misión consiste en almacenar los datos y las instrucciones. La memoria principal, es el órgano que almacena los datos e instrucciones de los programas en ejecución.

MEMORIAS DE SEMICONDUCTORES

Todas las memorias que se van a tratar en este apartado son de direccionamiento cableado, o sea, de acceso aleatorio o RAM. Sin embargo, dentro de estas memorias se ha desarrollado otra terminología que resulta un poco confusa, pues repite términos empleados con otro sentido. Se puede establecer la siguiente clasificación: 

de lectura y escritura(RAM)

Estáticas.

Dinámicos o con refresco.

de sólo lectura

ROM (Read Only Memory)

PROM (Programmable Read Only Memory)

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

EEPROM (Electricaly Erasable Read Only Memory )

MEMORIA RAM

Es la memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). Se llama de acceso aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior. 

Es la memoria que se actualiza constantemente mientras el ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se apaga. 

Hay dos tipos básicos de RAM: 

DRAM (Dynamic RAM), RAM dinámica, 

SRAM (Static RAM), RAM estática

Tipos de Memoria RAM: 

1) DRAM (Dynamic Random Access Memory) 

Es la memoria de acceso aleatorio dinámica. Está organizada en direcciones de memoria (Addresses) que son reemplazadas muchas veces por segundo. 

2) SRAM (Static Random Access Memory) 

Memoria estática de acceso aleatorio es la alternativa a la DRAM. No necesita tanta electricidad para su refresco y reemplazo de las direcciones y funciona más rápido porque no está reemplazando constantemente las instrucciones y los valores almacenados en ella. La desventaja es su altísimo coste comparado con la DRAM. Puede almacenar y recuperar los datos rápidamente y se conoce normalmente como MEMORIA CACHE. 

3) VRAM (video RAM) 

Memoria de propósito especial usada por los adaptadores de vídeo. A diferencia de la convencional memoria RAM, la VRAM puede ser accedida por dos diferentes dispositivos de forma simultánea. Esto permite que un monitor pueda acceder a la VRAM para las actualizaciones de la pantalla al mismo tiempo que un procesador gráfico suministra nuevos datos. VRAM permite mejores rendimientos gráficos aunque es más cara que la una RAM normal. 

4) SIMM ( Single In Line Memory Module) 

Un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Los SIMMs son más fáciles de instalar que los antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son medidos en bytes en lugar de bits. 

5) DIMM (Dual In Line Memory) 

Un tipo de encapsulado, consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmente un conector de 168 contactos. 

DIP (Dual In Line Package) 

Un tipo de encapsulado consistente en almacenar un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado. 

RAM Disk 

Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente miles de veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco. 

Dado que están constituidos por RAM normal. los RAM disk pierden su contenido una vez que la computadora es apagada. 

MEMORIA CACHE O RAM CACHE

Un caché 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 caché frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché de disco. Una memoria caché, llamada también a veces almacenamiento caché ó RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. 

El caché de disco trabaja sobre los mismos principios que la memoria caché, pero en lugar de usar SRAM de alta velocidad, usa la convencional memoria principal.

MEMORIA ROOM

Estas letras son las siglas de Read Only Memory (memoria de solo lectura) y eso es exactamente lo que es, una memoria que se graba en el proceso de fabricación con una información que está ahí para siempre, para lo bueno y lo malo.

MEMORIA PROM 

Para este tipo de memoria basta decir que es un tipo de memoria ROM que se puede programar mediante un proceso especial, posteriormente a la fabricación. 

MEMORIA EPROM 

La memoria EPROM ( la E viene de ERASABLE -borrable-) es una ROM que se puede borrar totalmente y luego reprogramarse, aunque en condiciones limitadas. Las EPROM son mucho más económicas que las PROM porque pueden reutilizarse. 

MEMORIA EEPROM 

Aún mejores que las EPROM son las EEPROM ( EPROM eléctricamente borrables) también llamadas EAROM (ROM eléctricamente alterables), que pueden borrarse mediante impulsos eléctricos, sin necesidad de que las introduzcan en un receptáculo especial para exponerlos a luz ultravioleta. 

RESUMEN 

Las memorias son un dispositivo que sirve para almacenar informacion de nosotros y darla a conocer a los demas en donde nosotros queramos. La memoria solo puede realizar dos operaciones básicas: lectura y escritura. En la lectura, el dispositivo de memoria debe recibir una direccion de la posición de la que se quiere extraer la información depositada previamente. En la escritura, además de la dirección, se debe suministrar la información que se desea grabar.

Existen muchos tipos de morias pero las mas importantes son 2 RAM Y ROM.

La memoria Ram porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior y le memoria ROM es, una memoria que se graba en el proceso de fabricación con una información que está ahí para siempre, para lo bueno y lo malo.

En resumen existen diferentes tipos de memorias con diferente capacidad cada una de ellas y diferentes caracteirsitcas pero todas sirven para guardar informacion.