- Microprocesadores 8086
El microprocesador 8086 fue
diseñado para trabajar con lenguajes de alto nivel se constituye por tener un
soporte de hardware en el cual los programas escritos en lenguajes altos ocupan
un poco espacio de código y pueden ejecutarse a gran velocidad.
El microprocesador 8086 se
caracteriza por disponer de instrucciones especiales para poder realizar
cadenas de caracteres.
Los registros del
microprocesador 8086 tienen su propia personalidad y una misión específica.
Se caracterizan por tener una
alta velocidad de trabajo esto incrementa a medida que se van almacenando los
códigos de instrucciones en la cola de instrucciones.
Para direccionar una memoria
de 1 Megabyte se necesitan 20 líneas del bus de direcciones ya que estas
permiten el trabajo de direccionar la memoria.
El microprocesador 8086
requiere de una señal de reloj exterior, estas pueden ser de 5 y 8 MHz las
frecuencias de funcionamiento, se caracteriza por poseer de una arquitectura
muy importante llamada pipe line se basa en que la CPU le da la opción de leer
instrucciones en el tiempo en que el bus no se utiliza.
3. MEMORIA
- Clasificación y características de los tipos de memoria de un computador
La memoria es
uno de los componentes fundamentales para el correcto funcionamiento de nuestra
PC, ya que su existencia permite que la
computadora pueda arrancar, se procesen los datos, se ejecuten las
instrucciones para los distintos programas y demás.
Por
otro lado, cuanto mayor es la cantidad de memoria que
posea una PC, mayor será el rendimiento y
la mejora en la performance del equipo.
No obstante,
una computadora trabaja con cuatro tipos de memorias diferentes, que sirven
para realizar diversas funciones. Estas son la memoria RAM, la memoria
ROM, la memoria SRAM o Caché y la memoria Virtual o de Swap.
Tipos de memoria:
La memoria RAM
La más
importante es la denominada memoria RAM (Random Access Memory), ya que nuestra
computadora no podría funcionar sin su existencia.
En la RAM
se guarda distinto tipo de información, desde los procesos temporales
como modificaciones de archivos, hasta las instrucciones que posibilitan la
ejecución de las aplicaciones que tenemos instaladas en nuestra PC.
Por tal
motivo, es utilizada constantemente por el microprocesador, que accede a
ella para buscar o guardar temporalmente información referente a los procesos
que se realizan en la computadora.
Dentro de
las memorias
RAM existen
distintos tipos de tecnologías que se diferencian principalmente por su
velocidad de acceso y su forma física. Entre ellas encontramos las DRAM, SDRAM, RDRAM, entre otras.
- Las denominadas DRAM (Dynamyc Random Acces Memory) han sido utilizadas en las computadoras desde los primeros años de la década de los 80’s, y aún en la actualidad continúan utilizándose. Se trata de uno de los tipos de memorias más económicas, aunque su mayor desventaja está relacionada con la velocidad de proceso, ya que es una de las más lentas, lo que ha llevado a los fabricantes a modificar su tecnología para ofrecer un producto mejor.
- En cuanto al tipo de tecnología SDRAM, derivada de la primera, comenzó a comercializarse a finales de la década de los 90’s, y gracias a este tipo de memoria se lograron agilizar notablemente los procesos, ya que puede funcionar a la misma velocidad que la motherboard a la que se encuentra incorporada.
- Por su parte, la tecnología RDRAM es una de las más costosas debido a su complejidad de fabricación, y sólo se utilizan en procesadores grandes, tales como los Pentim IV y superiores.
La memoria ROM
Además de
la memoria RAM, las computadoras trabajan con la memoria denominada ROM, Read Only
Memory, que
como su nombre lo indica se trata de una memoria sólo de lectura, ya que la
mayoría de estas memorias no pueden ser modificadas debido a que no permiten su
escritura.
La
memoria ROM viene incorporada a la motherboard y es utilizada por la PC para
dar inicio a la BIOS, lo cual es básicamente un programa que posee las instrucciones
adecuadas para guiar a la computadora durante el arranque.
Entre sus
funciones, la BIOS comienza con el proceso denominado POST (Power On Self Test) durante el cual
inspeccionará todo el sistema para corroborar que todos sus componentes
funcionan adecuadamente para dar lugar al arranque.
Para ello,
la BIOS consulta un registro
en el que se halla toda la información referente al hardware que tenemos
instalado en nuestra PC, para comprobar que todo se encuentre en orden. Dicho registro es denominado
CMOS Setup.
Si bien
mencionamos que en muchos casos la memoria ROM no puede ser modificada, en la actualidad gran cantidad
de motherboards incorporan nuevos modelos de ROM que permiten su escritura, para que el usuario
pueda realizar cambios en la BIOS con el fin de mejorar su funcionamiento.
La memoria caché
Tanto el procesador como el disco rígido y la motherboard poseen
su propia memoria caché, que
básicamente resguarda distintas direcciones que son utilizadas por la memoria
RAM para realizar diferentes funciones, tales como ejecutar
programas instalados en la PC.
El proceso
que realiza la memoria caché es guardar las ubicaciones en el disco que ocupan los programas
que han sido ejecutados, para que cuando vuelvan a ser iniciados el acceso a la
aplicación logre ser más rápido.
Existen tres tipos de caché
diferentes:
– El caché L1 que se encuentra en el
interior del procesador y funciona a la misma velocidad que éste, y en el cual
se guardan instrucciones y datos.
– El caché L2 que suelen ser de dos
tipos: interno y externo. El primero se encuentra dentro de la motherboard,
mientras que el segundo se halla en el procesador pero de manera externa, lo
que lo hace más lento que el caché L1.
– El caché L3 que sólo vienen
incorporado a algunos de los microprocesadores más avanzados, lo que resulta en
una mayor velocidad de procesos.
La memoria de Swap
En algunas
computadoras, sobre todo en aquellas que poseen sistema operativo
Microsoft Windows o Linux, también encontraremos la denominada memoria
virtual o de Swap.
Este tipo
de memoria, que funciona de manera similar a la caché, es creada por Windows o Linux
para ser utilizada exclusivamente por el sistema operativo. En el caso de Linux esta denominada memoria swap generalmente está
ubicada en una partición diferente del disco, mientras que en el sistema de
Microsoft es un archivo dentro del sistema operativo mismo.
- Memoria Principal
Es estación obligada en todas las operaciones de entrada y salida y, por supuesto, de los resultados parciales o finales del proceso.
La memoria esta estructurada en forma de una colección de celdas, en cada una de las cuales cabe una unidad especifica de información: octetos o palabras. El contenido de cada una de las posiciones de memoria podrá ser bien dato o instrucción. Cada celda tiene asignada una posición relativa con respecto a un origen, cuyo valor numérico constituye la dirección de la misma y que no se encuentra almacenado en ella.
Con la misión de garantizar estabilidad y seguridad en las operaciones, la dirección y datos deben mantenerse en registros durante ese tiempo. En la memoria nos encontramos con:
Registro de dirección de memoria en la que almacena temporalmente la dirección sobre la que efectúa la selección.
Registro de Información de memoria en donde se almacena el dato durante las fases de lectura o escritura en la celda señalada por el registro anterior.
Características de la Memoria
Las magnitudes importantes que caracterizan la Memoria Central son:· Capacidad o tamaño de la misma. Es decir, el numero de miles de posiciones que contiene. Normalmente se expresan en K.palabras, aunque en los ordenadores personales al ser las palabras de 8 bits se expresan en K-bytes. En la actualidad, el tamaño de la palabra es múltiplo del byte, ya que de esta forma el acceso a la misma puede hacerse desde uno al ancho máximo del bus de datos, ahorrando en muchos casos tiempo. Así tendremos palabras de 8, 16, 32, 64 bits y capacidades de siempre medidas en potencia de dos: 8, 16, 64, 128 K...etc(siendo 1K igual a 1025).
· Tiempo de Acceso. Es el tiempo que invierte el ordenador desde que se emite la orden de lectura-escritura, hasta que finaliza la misma. Este tiempo es muy pequeño, y de el depende la potencia del ordenado. Son típicos tiempos del orden de microsegundos e incluso del orden de 2 a 10 nanosegundos.
· El tamaño de la celda define su anchura de palabra, y viene fijado por el ancho del registro de información de memoria. Si la palabra interna es superior a la de la memoria, necesitara hacer más de un acceso para conseguir toda la información.
- Memoria Cache
En informática, se conoce como memoria caché o memoria de acceso rápido a uno de los recursos con los que cuenta una CPU (Central Processing Unit, o sea, Unidad Central de Procesamiento) para almacenar temporalmente los datos recientemente procesados en un búfer especial, es decir, en una memoria auxiliar.
La memoria caché opera de modo similar a la Memoria Principal del CPU, pero con mayor velocidad a pesar de ser de mucho menor tamaño. Su eficacia provee al microprocesador de tiempo extra para acceder a los datos más frecuentemente utilizados, sin tener que rastrearlos a su lugar de origen cada vez que sean necesarios.
Así, esta memoria alterna se sitúa entre el CPU y la Memoria RAM (Random Access Memory, o sea, Memoria de Acceso Aleatorio), y provee de un empuje adicional en tiempo y ahorro de recursos al sistema. De allí su nombre, que en inglés significa “escondite”.
Existen varios tipos de memoria caché, como los siguientes:
1. Caché de disco. Es una porción de memoria RAM asociada a un disco particular, en donde se almacenan los datos de reciente acceso para agilizar su carga.
2. Caché de pista. Similar a la RAM, este tipo de memoria caché sólida empleada por supercomputadores es potente, pero costosa.
3. Caché de Web. Se ocupa de almacenar los datos de las páginas Web recientemente visitadas, para agilizar su carga sucesiva y ahorrar ancho de banda. Este tipo de caché a su vez puede funcionar para un solo usuario (privada), varios usuarios a la vez (compartida) o en conjunto para toda la red administrada por un servidor (en pasarela).
¿Cómo funciona la memoria caché?
El funcionamiento de esta memoria alterna es simple: cuando accedemos a un dato cualquiera en nuestro sistema computarizado, se crea de inmediato una copia de los datos más relevantes del mismo en la memoria caché, de modo que los accesos siguientes a dicha información la tengan a mano y no deban rastrearla hacia su lugar de origen.
Así, accediendo a la copia y no al original, se ahorra tiempo de procesamiento y por ende velocidad, ya que el microprocesador no debe acudir todo el tiempo a la memoria principal. Se trata, digámoslo así, de una copia de trabajo constantemente actualizada de los datos de más frecuente utilización.
Borrar la memoria caché no borra tus archivos
Como todas las memorias, la caché puede llenarse o contar con datos tan desorganizados que se retrase el proceso de verificar si algún dato solicitado está disponible en caché: un procedimiento que todos los microprocesadores llevan a cabo rutinariamente.
Esto puede enlentecer la máquina, produciendo un efecto totalmente contrario al buscado. O, también, puede producir errores de copiado o de lectura de la memoria caché.
Sea cual sea el caso, se puede borrar la memoria caché manualmente, pidiéndole al sistema que libere el espacio alterno y vuelva a llenarlo a medida que sea necesario.
Esta operación no altera en absoluto el contenido de nuestra información en el disco duro, ni mucho menos en nuestras cuentas de correo electrónico o de redes sociales. Se trata de una copia de trabajo, y borrarla nos deja frente al original, idéntico pero en otra ubicación.
Ventajas de borrar la memoria caché
- Eliminar datos viejos o innecesarios (puesto que no siempre utilizamos los mismos datos en el sistema), como archivos viejos o procesos que no volveremos a necesitar pero que están allí almacenados “por si acaso” para acelerar su ejecución.
- Acelerar y agilizar el sistema al brindarle nuevo espacio libre para copiar los datos en uso actual, acortando los tiempos de procesamiento.
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