TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN • CUESTIONES A TRATAR: – ¿Existe un tipo único tipo de memoria en un determinado computador? – ¿Todas las memorias de un computador tienen la misma función?. – ¿Qué es la memoria interna de un computador? – ¿Por qué se establecen distintos niveles de jerarquía? – ¿Se puede mejorar la memoria del computador original de Von Neumann? ¿Cómo? – ¿Cómo se puede asegurar que la información de la memoria es correcta? – ¿Qué tipo de memoria se utiliza para cada nivel de la jerarquía? TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN INTRODUCCIÓN JERARQUÍA DE MEMORIA + COSTE CAPACIDAD POR TIEMPO DE BIT ACCESO REGISTROS MEMORIA CACHE MEMORIA (SRAM) INTERNA MEMORIA PRINCIPAL (DRAM) - + CACHE MEMORIA SECUNDARIA MEMORIA AUXILIAR (MAGNÉTICAS Y ÓPTICAS) TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL INTRODUCCIÓN –Memoria: Componente básico sistema computador. –Restricciones a satisfacer: Suficiente capacidad. Tiempo de acceso en sintonía velocidad de procesamiento. –MEMORIA VIRTUAL: Aumento de la capacidad real de la memoria principal. –MEMORIA CACHE: Incrementar velocidad de acceso. TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA VIRTUAL –Permite ejecución de programas que no están totalmente en memoria principal. –Mecanismos gestión para asignar memoria a usuarios cuando se necesite. –Antes: Técnicas de OVERLAYS. –1961: Universidad de Manchester. Método para automatizar OVERLAYS (Se libera al programador de la tarea): MEMORIA VIRTUAL. –Un sistema informático con memoria virtual pone a disposición del usuario una gran cantidad de memoria, que en realidad reside en un dispositivo de almacenamiento masivo. TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA VIRTUAL CPU PETICIÓN MMU (DESCRIPCIÓN OBJETO) PRESENTE MEMORIA PRINCIPAL (ROM/RAM) AUSENTE MEMORIA VIRTUAL BUSQUEDA S.O. TRANSFERENCIA (DISCO) TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA VIRTUAL –MMU: Unidad para el manejo de la memoria. –MEMORIA VIRTUAL implica: • Incorporación Hardware. MMU en el microprocesador. • Incorporar funciones al S.O.: – Poseer lista completa con los descriptores de todos los objetos residentes en MV y MP. – Cargar objetos en MP en tiempo de ejecución. – Manejo de espacios libres en MP. Algoritmos de decisión de qué objetos pueden traspasarse desde MP a MV para liberar espacio. TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA CACHE –Memoria auxiliar. Pequeña rendimiento memoria principal. capacidad, alta velocidad. Mejorar –Anticipación a las peticiones del procesador. –Almacena información de memoria principal que se prevé se va a utilizar frecuentemente. –El intercambio entre MC y MP se realiza en bloques o líneas de información. –Un buen empleo de cache puede proporcionar 90% de aciertos. TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA CACHE CONEXIÓN EN SERIE –Las peticiones del procesador van dirigidas a la memoria CACHE. –Ventajas: Reduce número de peticiones a M.P. Reduce tiempo de ocupación de BUS. Otros maestros del BUS pueden acceder a M.P. (Multiprocesadores). –Incovenientes: Penalizaciones en caso de fallo. Dos buses independientes. TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA CACHE CONEXIÓN EN PARALELO –Las peticiones del procesador llegan simultáneamente al M.P. y la memoria CACHE. Si hay acierto se anula operación en M.P. –Ventajas: Se puede eliminar sin problemas. No hay penalizaciones en caso de fallo. Más sencilla de implementar (1 BUS). –Incovenientes: Los aciertos provocan accesos a M.P. No se reduce la utilización del BUS. TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA CACHE INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN ORGANIZACIÓN DE MEMORIA DE UNA PALABRA DE ANCHO TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA CACHE INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN ORGANIZACIÓN DE MEMORIA ANCHA TEMA II: ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN MEJORA RENDIMIENTO MEMORIA PRINCIPAL MEMORIA CACHE INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN ORGANIZACIÓN DE MEMORIA ENTRELAZADA