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Tecnología del PC

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5  Memoria interna

§1  Sinopsis

Al tratar de la placa-base, comentamos que la memoria interna es la que se encuentra físicamente dentro del sistema constituido por la placa-base, o en tarjetas de circuito impreso directamente conectadas a ella.  Dentro de este tipo de memorias nos interesa distinguir las siguientes:

  • Los registros del procesador ( H3.2)
  • Las cachés interna y externa ( H5.2)
  • La memoria BIOS ( H4)
  • La memoria RAM
§2  La memoria RAM

Aunque la clasificamos como "Interna", la memoria RAM ("Random access memory") es también en alguna forma una memoria "externa"; en el sentido que está situada fuera del procesador (el "Cerebro" del ordenador); es como su bloc de notas.  El procesador tiene una memoria raquítica (se reduce a sus registros), pero una gran facilidad para manejar este almacenamiento auxiliar. De hecho, gran parte del trabajo del procesador se concreta en traer y llevar datos desde RAM hasta sus propios registros.

Atendiendo a sus características físicas, las memorias RAM se dividen en dos grandes grupos:  estáticas SRAM ("Static RAM"), y dinámicas DRAM ("Dynamic RAM").  Ambas comparten la característica de perder su contenido cuando se apaga el sistema. Pero las DRAM tienen además la necesidad de que su contenido sea constantemente actualizado.

Como el resto de elementos hardware, el desarrollo de la tecnología de memorias ha sido incesante; diríamos meteórico.  La constelación de siglas es inacabable: FPM DRAM ("Fast Page Mode");  EDO RAM ("Extended Data Out");  BEDO RAM ("Burst EDO RAM"); SDRAM ("Synchronous DRAM");  RDRAM ("Rambus DRAM");  DDR-RAM ("Double data rate RAM");  SLDRAM ("SyncLink DRAM");  VRAM ("Video RAM");  SGRAM ("Sinchronous Graphics RAM"); etc.

Los primeros PCs no llegaron a conocer las memorias de núcleos de ferrita, puesto que ya montaban varias decenas módulos de DRAM encapsulados en chips DIP ("Dual In-line Package") de 16 contactos sobre zócalos [3].  Actualmente (2001) coexisten dos tipos principales de encapsulado:  El SIMM ("Single In-line Memory Module") de 72 contactos, y el DIMM ("Dual In-line Memory Module") de 168 contactos.

En le imagen, un módulo DIMM de 168 contactos con 16 MB de SDRAM junto con un antiguo chip de 16 contactos con 2 KB de DRAM.

§2.1  Estructura lógica

Desde el punto de vista lógico, la memoria RAM puede considerarse como una serie de varios miles (o millones) de bits que pueden ser accedidos para lectura y escritura en grupos de 8 (en Bytes) mediante una dirección.  Pero hay dos aspectos que pueden interesar al programador:  uno se refiere a como se guardan algunos datos; otro es relativo a como se almacenan los ejecutables.

§2.2  Forma de almacenamiento

Respecto al primer punto, tener en cuenta que, aunque la arquitectura de PC permite manejar la memoria en bytes individuales.  Muchas operaciones implican guardar palabras de 16 bits.  De estos 2 octetos adyacentes, el de la izquierda es el más significativo y el de la derecha el menos.  En estos casos, el byte menos significativo se guarda en la posición más baja y el más significativo a continuación, en la posición más alta.  Esta forma de almacenamiento se denomina de palabras invertidas ("Back-words") o little endian ( E2.2.6a).

Esta forma especial de almacenar información se refiere a números, tanto enteros como decimales (de punto flotante), y no solo a los de 16 bits.  También a los demás, de 32 y 64 bytes ( E2.2.4).

§2.3  Carga de ejecutables

Respecto al segundo punto, ni que decir tiene que para ejecutar un programa, éste debe ser previamente cargado en memoria. Pero en la mayoría de los casos [1] no se trata de una carga del fichero tal cual se encuentra en el disco, sino que requiere un "acomodo" especial.  De este trabajo se encarga un programa especial (de carga), y se exige que la primera parte del contenido de un fichero .EXE contenga precisamente la información sobre "como" se realizará la acomodación antes aludida.  En el caso de Windows, los ejecutables deben contener esta información en un formato específico, denominado nuevo formato de fichero ejecutable ("New Executable file format"); una especificación de MS para las aplicaciones que deban correr bajo sus Sistemas [2].

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[1]   Es el caso de los ficheros .EXE, pero en los ejecutables .COM sí existe concordancia entre la imagen del programa, tal como se almacena en memoria y el contenido del fichero grabado en disco.  Este último formato no puede utilizarse con todos los ejecutable, pero es la razón por la que los .COM son de carga más rápida que los .EXE.

[2]  Gran parte de esta información está contenida en el fichero de definición ( E1.4.4a).

[3]  Las dilataciones y contracciones térmicas de la placa, originadas por los periodos de funcionamiento y reposo, tendían a expulsar estos chips de sus alojamientos, con lo que eran frecuentes los errores de paridad y tener que reapretarlas empujándolas con el dedo.