Anexo 2. - Departamento de TecnologÃa ElectrÃ³nica

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Sistemas de MultiprocesamientoMEMORIASCapitulo 2.10.- PRINCIPALES RECURSOS PARA MEJORAR LAS PRESTACIONESDE MEMORIA PRINCIPALLa memoria es uno de los componentes básicos y esenciales de todo computador, puesto que toda la informaciónque manipula, en forma de datos o instrucciones, se almacena en la memoria.Los progresos en el campo de las memorias también han caminado paralelamente al desarrollo de la Electrónica,que ha sido el causante de la sustitución de los antiguos dispositivos de núcleos de ferrita, que configuraban lamemoria principal, por los modernos, construidos con tecnología VLSI.La memoria principal ha de ser capaz de cubrir dos requisitos indispensables:1. Suficiente capacidad para contener los programas y datos en fase de ejecución.2. Un tiempo de acceso a sus posiciones de memoria en consonancia con el tiempo de procesamiento porparte de la Unidad de Control.La realización de una instrucción se compone de una fase de búsqueda, en la que hay que acceder a lamemoria principal para encontrar el código máquina, y de una fase de ejecución, en la que la Unidad deControl interpreta el código y regula la ejecución de dicha instrucción en la ALU y en los restanteselementos del sistema.Un funcionamiento equilibrado de computador exige que la fase de búsqueda, dependiente de lascaracterísticas de la memoria principal, dure un tiempo similar al de la fase de ejecución en la UCP.Para intentar cubrir estas exigencias se emplean dos mecanismos, que reciben los nombres de memoria virtual ymemoria cache.La memoria virtual tiene como objetivo aumentar la capacidad real de la memoria principal, mientras que lamemoria cache incrementa la velocidad de los accesosM EMORIA VIRTUALUn computador usa memoria virtual cuando las direcciones que generan sus programas hacen referencia a unespacio mayor que el espacio físico realmente disponible en la memoria principal.El programador tiene la impresión de trabajar con un tamaño físico de la memoria principal mucho mayor que elque tiene.Hay quereales.diferenciar entre el mapa de direcciones lógicas o virtuales y el mapa de direcciones físicas oEl espacio lógico utiliza como soporte un dispositivo de almacenamiento externo, como puede ser un disco,mientras que el espacio físico es el que ocupa la memoria principal existente.La ejecución de programas en un computador requiere que sus datos e instrucciones residan en la memoriaprincipal. Por lo tanto, las máquinas con memoria virtual, que actualmente son mayoría, disponen de un módulo,transparente para el usuario, que asigna, inteligentemente, partes de la memoria principal disponible entre losprogramasque compiten para conseguir su ejecución de forma compartida.ETSII – Dpto. Tecnología Electrónica Página: 38 / 54 MSA
Sistemas de MultiprocesamientoMEMORIASEl programador que dispone de memoria virtual ya no tiene que preocuparse con los tediosos problemas quesurgían en la técnica de solapamiento u overlay, en la que tenía que dividir el programa, que no cabía en lamemoria principal, en una serie de trozos de tamaño parecido a los que se denominaba módulos.Luego, el propio programa contenía las instrucciones de E/S necesarias para tratar estos módulos en unamemoria externa en el momento adecuado e introducirlos, ordenadamente, en una zona de solapamientocompartida en la memoria principal, tal como se refleja en la figura.Este complejo mecanismo tiene el inconveniente de hacer depender el programa de la memoria disponible en elcomputador, con lo que variaciones en su configuración obligan a revisar la división modular del programa.El diseño de un computador con memoria virtual exige resolver los dos aspectos siguientes:- Traducción de direcciones lógicas a físicas.- Asignación del espacio físico.ETSII – Dpto. Tecnología Electrónica Página: 39 / 54 MSA
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