Optimizacin y control de la memoria e-mail 1 / 23

Optimizacin y control de la memoria e-mail1/23

Captulo: Desperfectos del hardware y desperfectos aleatorios

Las memorias centrales RAM estn organizadas en bancos de memoria que actualmente superan ampliamente el megabyte debido a las necesidades de los nuevos softwares, comenzando por Windows.

Un funcionamiento inadecuado de un circuito de memoria, aun cuando se trate simplemente de algunos puntos de memoria o incluso de un solo bit, puede provocar efectos diversos que a veces llegan hasta el bloqueo de los programas. Con mayor frecuencia la computadora decretar un "Error de Paridad".

Usted debe saber que existen dos tipos de desperfectos capaces de afectar estos circuitos:

Los desperfectos del hardware: se produce un desperfecto evidente de un punto de memoria(un bit), un circuito de memoria o incluso un banco de memoria (por ejemplo, una barra). En este caso estamos frente a un problema del hardware, por ejemplo, una celda de memoria defectuosa, o que entr en cortocircuito, etc. La caracterstica esencial de este tipo de desperfectos consiste en que el fenmeno es reproducible. Si lanzamos un test de la memoria, indicar siempre el mismo desperfecto en el mismo sitio.

Desperfectos aleatorios o del software: en estos casos el desperfecto no es reproducible y se manifiesta en forma aleatoria, aunque no por ello sus efectos son menos devastadores (ms bien al contrario). Puede tratarse de circuitos demasiado sensibles a los rayos ionizantes; por ejemplo, una partcula alta golpea una celda de memoria y transforma un 0 en un 1. 0 bien, un circuito funciona muy cerca de sus lmites de temperatura, velocidad o tensin y pasa intempestivamente del estado deseado a un estado parsito. Tambin es posible que sus tiempos no sean los correctos, que opere cerca de sus lmites, que la seal del reloj sea asincrnica, etc.

Prcticamente en todos los casos la reparacin consiste en el reemplazo del circuito de memoria defectuoso o de la barra de memoria completa.

En los casos de mayor gravedad que nosotros pudimos observar, la mquina estaba equipada con barras de memoria con velocidad fuera de la norma y que resultaron ser la causa de desperfectos aleatorios difciles de identificar sin recurrir a aparatos de medicin de laboratorio.

Por lo tanto, un consejo: si usted desea desarrollar la memoria central utilice los circuitos propuestos por el fabricante de la computadora a la velocidad correcta. Tenga presente que si usted coloca memorias ms rpidas no ganar tiempo en absoluto, sino que gastar ms y correr los riesgos de incompatibilidad inherentes.

Antes de cualquier manipulacin de los circuitos de memoria recuerde que son particularmente sensibles a la electricidad esttica. Existe el riesgo de destruirlos en forma instantnea. En consecuencia, adopte las precauciones que le aconsejamos en ese sentido.

La ms eficaz de estas precauciones consiste en utilizar una malla conductora bien conectada a tierra para que exista una descarga permanente de su electricidad esttica.

Recuerde, adems, que la cantidad de memoria instalada en una mquina por lo general debe ser declarada, ya sea mediante la posicin de los jumpers o interruptores (mtodos antiguos) o bien en el Setup. Una declaracin incorrecta en el Setup probablemente ser detectada por el autotest, que le indicar en pantalla un error y le pedir que lo corrija.

Cuidado: en el caso de algunas computadoras mal concebidas, los desperfectos aparentes de la memoria pueden deberse a problemas de la alimentacin. Por ejemplo, un filtro ineficaz, un mal contacto que genere pulsos parsitos o una mala propagacin de las seales pueden causar una modificacin aleatoria de los bits.

Estos desperfectos provocados por la alimentacin o por contactos defectuosos (por ejemplo, de masa) son, afortunadamente, muy raros, ya que son difciles de detectar sin la ayuda de un buen osciloscopio y de mucha paciencia.

Sin embargo, puede sospecharse que sta es la causa del problema si el reemplazo de los circuitos o las tarjetas de memoria sealadas como defectuosas por los tests no se ve acompaado de ninguna mejora. En ese caso habr que intentar el reemplazo de la motherboard o la alimentacin.

Optimizacin y control de la memoria e-mail2/23

Captulo: Los tipos de circuitos de memoria

No siempre es fcil orientarse en el laberinto de los distintos tipos de memoria que se encuentran presentes en una computadora. Las tcnicas son mltiples y en consecuencia tambin lo son las siglas. A continuacin presentamos un panorama general:

RAM: esta sigla deriva de "Random Access Memory" y designa a las memorias centrales clsicas que pueden ser escritas y ledas a voluntad; su direccionamiento es riguroso y directo y se lo llama "Direccionamiento Aleatorio". Tambin se las conoce como "Memorias Vivas".

Las RAM pierden su informacin cuando dejan de recibir la alimentacin; de all el calificativo de "Voltiles".

Memoria viva: son las RAM que acabamos de describir.

SRAM, de "RAM Esttica": Se trata de una tecnologa de RAM que recurre a una celda de memoria compleja capaz de conservar su informacin mientras sea alimentada, sin necesidad de vigilancia.

DRAM, de "RAM Dinmica": Tambin se trata de una RAM, pero para conservar la informacin es necesario "renovarla" continuamente. El inters de esta memoria radica en que la densidad de los puntos de memoria es superior. En el estado actual de la tcnica, este tipo de memoria es ms lenta que las SRAM, pero menos costosa.

VRAM, de "Video RAM": Sigue siendo una RAM, pero especializada para la operacin de video y provista de lgica complementaria.

Memoria resguardada: consiste en pequeas RAM en tecnologa CMOS ("Complementary Metal-Oxide Semiconductor") de muy bajo consumo en cuyos bornes se conecta una pila de resguardo que les provee corriente cuando la computadora est apagada. La memoria resguardada conserva la configuracin, la fecha, etc.

ROM: esta sigla deriva de "Read Only Memory", es decir, memoria de lectura solamente.

En efecto, estas memorias, cuyo contenido, indeleble, fue registrado por su fabricante de una vez y para siempre, con o sin la creacin de ciertas conexiones internas, slo pueden ser ledas. Las ROM tambin son llamadas "Memorias Muertas". En realidad, la sigla ROM abarca toda una familia de memorias cuyas variantes mencionamos a continuacin.

Memorias muertas: se trata de las ROM antes citadas.

PROM: tipo de memoria muerta programable por el usuario, en este caso por el fabricante de computadoras, por ejemplo, que almacenar en ella el BIOS de sus mquinas. Esta sigla deriva de "Programmable ROM". La programacin se lleva a cabo "quemando" fusibles internos mediante un equipo apropiado. Una vez programada, la PROM se comporta como una ROM bsica y su programa ya no puede mortificarse.

EPROM, de "Electricaly PROM": en este caso la programacin se efecta elctricamente y no quemando los fusibles, lo que evidentemente es ms prctico. Adems, la programacin puede borrarse con luz ultravioleta y el circuito puede programarse nuevamente.

Memoria Flash: se trata de una ROM programable y borrable elctricamente y todo ello con gran rapidez. Este tipo de memoria entra dentro de la categora de las ROM reprogramables y las RAM; es menos rpida que estas ltimas, pero, sin embargo, posee una enorme ventaja: los datos no son voltiles.

La tendencia actual consiste en registrar el BIOS en las memorias Flash, lo que permite la actualizacin eventual de este BIOS localmente por parte del usuario, utilizando un disquete.

Los circuitos de memoria se caracterizan especialmente por:

Su densidad: en cantidad de puntos de memoria por circuito; por ejemplo, se utilizarn memorias de cuatro millones de bits por circuito (4 Mb). La organizacin de estos bits puede variar en los diferentes circuitos, por lo tanto, usted debe basarse en sus referencias. No reemplace un circuito por otro de distinto tipo, aun cuando posean una capacidad aparentemente idntica.

Su tiempo de acceso: es el tiempo transcurrido entre el momento en que se pide una informacin a la memoria y el momento en que la memoria la provee. Con las RAM actuales, el tiempo de acceso tipo es de 70 ns (nanosegundos). Se utilizan memorias an ms rpidas (por ejemplo, 20 ns), pero ms onerosas para realizar memorias cach.

Cada circuito de memoria se identifica mediante un cdigo de referencia impreso, y a veces incluso por varios cdigos entre los cuales no siempre es fcil descubrir el ms importante. Si usted reemplaza un circuito de memoria por otro, o si desea acrecentar la capacidad de memoria, deber asegurarse de utilizar:

Circuitos con la misma referencia (o rigurosamente intercambiables, pero no debe confiar ciegamente en la palabra tranquilizadora del vendedor).

En consecuencia, circuitos con la misma densidad y la misma organizacin interna.

Circuitos de la misma velocidad.

El reemplazo de circuitos de memoria por circuitos ms rpidos (con un menor tiempo de acceso) no acrecentar en absoluto la velocidad de trabajo de la computadora y le costar ms caro. En efecto, habr que modificar muchas otras cosas para obtener una mejora real, y estas maniobras estn fuera del alcance de un usuario no experto en la materia.

Por otra parte, los circuitos ms lentos probablemente no tendran tiempo de responder a las rdenes del procesador y existe el riesgo de que la computadora se bloquee.

Optimizacin y control de la memoria e-mail3/23

Captulo: Organizacin funcional de las memorias centrales

El sistema de explotacin del DOS, por lo menos hasta su versin 6, no puede administrar ms de 640 Kb (kilobytes) de memoria destinada a los programas del usuario. Estos 640 Kb estn includos en una memoria global de 1 Mb (megabyte), pero el DOS se reserva el uso de los 384 Kb que abarcan la zona situada entre los primeros 640 Kb y 1 Mb. Esta capacidad se consideraba importante en el momento de la aparicin de las primeras PC, pero desde entonces se desarrollaron nuevos programas mucho ms vidos de memoria. Windows representa un ejemplo de ello.

Mientras se esperaba que el DOS fuera capaz de administrar una mayor cantidad de memoria en forma directa, hubo que inventar paliativos que permitieran romper esa "barrera de los 640 Kb" recurriendo, por ejemplo, a la argucia de imaginar programas que pudieran ir ms all de donde llega el DOS.

En realidad, el primer "responsable aunque no culpable" de esta situacin restrictiva no fue el DOS sino la Compaa Intel, que al inventar las computadoras 8086 y 8088 les otorg una capacidad limitada que solamente les permite direccionar 1 Megabyte como mximo. La situacin se modific con la 286, capaz de direccionar 16 Mb; la 386 DX y la 486, capaz de direccionar hasta 4 Gigabytes (miles de millones de bytes) y la Pentium. Lamentablemente, el DOS y varios otros programas aplicativos por lo general no han podido sacar provecho de estos avances (por lo menos hasta 1993).

Ntese que los programas Windows 3.l, Windows for Workgroups, Windows NT y Windows 95, as como el OS/2 y otros sistemas de explotacin, administran perfectamente todo el espacio de memoria direccionable por las computadoras.

Adems, para mayor comodidad y segn el modo de funcionamiento se crearon y definieron varias zonas de memorias centrales:

La memoria convencional: est constituida por un mximo de 640 Kb (dependiendo de la capacidad de la computadora, ya que puede ser menos). Esta es la capacidad disponible para los programas de aplicacin. Este valor mximo fue impuesto por las primeras computadoras 8088 y 8086 y las primeras versiones del DOS.

La memoria superior: consiste en el resto de 384 Kb que abarca de los primeros 640 Kb a 1 Mb. Esta memoria superior est reservada a las necesidades del DOS, de la presentacin en pantalla, etc., pero algunos espacios pueden quedar libres.

Estos 384 Kb se designan con el nombre de zona UMA, de "Upper Memory Area" (zona superior de memoria). Esta zona puede contener UMB, de "Upper Memory Blocks", o bloques libres de memoria superior.

Eventualmente es posible recuperar el espacio superior que el DOS no utiliza. Por ejemplo, la secuencia MemMaker del DOS 6 puede colocar all algunos residentes o administradores si usted trabaja con mquinas 386 o 486 y con memoria extendida.

La memoria paginada (o "expandida"): es una memoria que puede agregarse a la memoria convencional y superior pero que no puede ser directamente explotada por el procesador.

Esta memoria estar sujeta a la administracin distinta de un programa especializado. Se trata entonces de una memoria que supera al primer megabyte. Con frecuencia esta memoria est representada por una tarjeta de memoria adicional especfica.

La memoria extendida: por lo general se trata de una memoria complementaria que va ms all del primer megabyte, pero es direccionada directamente por los procesadores 2861 386, 486 y Pentium (pero no por los 8088 y 8086).

Para ello, estos procesadores deben funcionar en "Modo Protegido".

Optimizacin y control de la memoria e-mail4/23

Captulo: Memoria Paginada

La memoria paginada (tambin llamada "Memoria Expandida") rompe la barrera de los 640 Kb pero slo puede ser explotada mediante programas utilitarios especficos, genricamente conocidos como EMM (de "Expanded Memory Manager"), por lo general cargados con el archivo CONFIG.SYS.

Cmo funciona un EMM? Este software debe encontrar, o se le debe asignar, una "ventana" de 64 Kb de memoria situada en la zona de 384 Kb reservada al DOS, entre 640 Kb y 1 Mb. Para ello se toma una fraccin de memoria que no haya sido utilizada por el DOS.

Esta ventana se conoce con el nombre de "marco de pginas" y se divide en 4 "pginas" de 16Kb que sirven para transferir la informacin desde o hacia la memoria paginada, situada ms all del primer megabyte fatdico.

En efecto, el software de EMM llama a estas pginas "fsicas", utilizadas como punteros, los datos que se encuentran en las "pginas lgicas" de la memoria complementaria a medida que es necesario; es a partir de all que son explotadas.

De todos modos, el sistema EMM debe saber cmo acceder a esta memoria suplementaria, lo que significa que no cualquier software de EMM sabe necesariamente adaptarse a cualquier tarjeta o circuito de memorias suplementarios. Por lo tanto, el software y la memoria complementaria deben haber sido concebidos el uno para el otro. Por otra parte, el programa de aplicacin debe saber recurrir a las "pginas" de 16 Kb situadas en esta memoria, dado que en caso contrario permanecern sin ser explotadas.

Optimizacin y control de la memoria e-mail5/23

Captulo: Los EMS

En 1985, tres importantes Compaas: Lotus, Intel y Microsoft se asociaron para definir las especificaciones de EMM. El resultado se conoce con la sigla LIM (iniciales de sus respectivos nombres, Lotus, Intel, Microsoft), acompaada de la sigla EMS, derivada de "Expanded Memory Specification".

Una antigua versin del EMS LIM, la 3.2, defina un bloque contiguo de 64 Kb para el marco de pginas, dividido en cuatro pginas de 16 Kb y situado en los 384 Kb que figuraban entre los 640 Kb y el primer megabyte. Puede direccionar 8 Mb suplementarios. Estas pginas de todas maneras seguan siendo poco prcticas, dado que su capacidad no era suficiente para transitar el cdigo de los programas, pero eran adecuadas para los datos.

Por su parte, la compaa AST desarroll el EEMS, de "Enhanced Expanded Memory Specification" (especificaciones mejoradas de memoria expandida). Este EEMS se basa en el EMS pero permite el uso de ms de 4 pginas que pueden alojarse en cualquier parte del primer megabyte.

En 1987, Lotus, Intel, Microsoft y AST combinan sus esfuerzos para crear el EMS versin 4.0.

En este EMS las pginas pueden no ser contiguas y ubicarse dentro del primer megabyte; su dimensin puede alcanzar cualquier magnitud, hasta 1 Mb, y pueden acceder a 32 Mb de memoria expandida. De esta manera fue posible acceder a secciones de cdigo importantes. Por otra parte, el total de la memoria expandida ya no debe ser rigurosamente definido de antemano, dado que el programa de aplicacin puede modificar su dimensin. El hecho de que se trabaje por pginas dio origen al nombre descriptivo de "Memoria Paginada".

Con el DOS 6 (o Windows 3.1 o versiones posteriores) se dispone de un administrador de memoria expandida llamado EMM386. Este administrador recurre a la memoria extendida para simular memoria paginada.