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Memoria-Pc
Nombre: Lorena Guerra Bernal
Departamento: Bogotá
Universidad: Fundación San Mateo
Dirección Postal
Email: sguerra@sanmateo.edu.co
Resumen- Este documento presenta la memoria- pc. El área
de
Introducción al Hardware de la Universidad Fundación San
Mateo es la encargada de la organización de esta edición de las
cuales podemos observar que la memoria tiene diferentes
partes y muchas de ellas más capacidad de otras ya que la
memoria también nos sirve para almacenar datos informáticos
durante un intervalo de tiempo ya que también proporcionan
una de las principales funciones de la computación moderna el
almacenamiento de información y conocimiento.
INTRODUCCIÓN
Memoria-pc almacenes internos en el ordenador. El termino
Memoria identifica el almacenaje de datos que viene en
forma chips, y el almacenaje que la palabra se utiliza para la
memoria que existe en las cintas o los discos. Por otra parte,
el termino memoria se utiliza generalmente como taquigrafía
para la memoria física que refiere a los chips reales capaces
de llevar a cabo datos. Algunos ordenadores también utilizan
la memoria virtual, que amplia memoria física sobre un disco
duro.
DESARROLLO
En la actualidad, «memoria» suele referirse a una forma de
almacenamiento de estado sólido, conocida como memoria
RAM (memoria de acceso aleatorio; RAM por sus siglas en
inglés, de random access memory), y otras veces se refiere a
otras formas de almacenamiento rápido, pero temporal. De
forma similar, se refiere a formas de almacenamiento
masivo, como discos ópticos, y tipos de almacenamiento
magnético, como discos duros y otros tipos de
almacenamiento, más lentos que las memorias RAM, pero de
naturaleza más permanente. Estas distinciones
contemporáneas son de ayuda, porque son fundamentales
para la arquitectura de computadores en general, Además, se
refleja una diferencia técnica importante y significativa entre
«memoria» y «dispositivos de almacenamiento masivo», que
se ha ido diluyendo por el uso histórico de los términos
«almacenamiento primario» (a veces «almacenamiento
principal»), para memorias de acceso aleatorio, y
«almacenamiento secundario», para dispositivos de
almacenamiento masivo. Esto se explica en las siguiente se
subtítulo, por conveniencia.
DRAM (Dynamic Random Access Memory)
Es la memoria de trabajo, también llamada RAM, esta
organizada en direcciones que son reemplazadas muchas
veces por segundo. Esta memoria llegó a alcanzar
velocidades de 80 y 70 nanosegundos (ns), esto es el
tiempo que tarda en vaciar una dirección para poder dar
entrada a la siguiente, entre menor sea el número, mayor
la velocidad, y fué utilizada hasta la época de los equipos
386.
FPM
El nombre de esta memoria procede del modo en el que
hace la transferencia de datos, que también es llamado
página miento rápido. Hasta hace aproximadamente un
año ésta memoria era la más popular, era el tipo de
memoria normal para las computadores 386, 486 y los
primeros Pentium®, llegó a fabricarse en velocidades de
60ns y la forma que presentaban era en módulos SIMM
de 30 pines, para los equipos 386 y 486 y para los
equipos Pentium® era en SIMM de 72 pines.
EDO (Extended Data Output)
Esta memoria fue una innovación en cuestión de
transmisión de datos pudiendo alcanzar velocidades de
hasta 45ns, dejando satisfechos a los usuarios. La
transmisión se efectuaba por bloques de memoria y no
por instrucción como lo venía haciendo las memorias
FPM. Se utiliza en equipos con procesadores Pentium®,
Pentium Pro® y los primeros Pentium II®, además de su
alta compatibilidad, tienen un precio bajo y es una
opción viable para estos equipos. Su presentación puede
ser en SIMM ó DIMM.
III. ESPECIFICACIONES
La memoria es una gigantesca matriz llena de unos y ceros.
Cada posición, como es usual en una matriz, es posible de
ubicar por un número de columna y otro de fila. Se le llama
de “acceso aleatorio” ya que podemos acceder a cualquier
ubicación de esta matriz, si conocemos la fila y la columna
correspondiente. Permiten almacenar y recuperar la
información. Esta memoria es basada en semiconductores
que puede ser leída y escrita por el microprocesador u otros
dispositivos de hardware. El acceso a las posiciones de
almacenamiento se puede realizar en cualquier orden. Los
chips de memoria son pequeños rectángulos negros que
suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o
contactos. La RAM es muchísimo más rápida, y que se borra
al apagar el ordenador, no como otro tipo de memoria.
DRAM: las siglas provienen de ("Dinamic Random Access
Memory") ó dinámicas, debido a que sus chips se encuentran
construidos a base de condensadores (capacitores), los cuáles
necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto les
resta velocidad pero a cambio tienen un precio económico.
Hagamos una analogía con una empresa que fabrica hielo,
pero para ello no cuenta con una toma de agua, sino que
constantemente necesita de pipas con agua para realizar su
producto. Esto la hace lenta ya que tiene que esperar que le
lleven la materia de trabajo constantemente.
La siguiente lista muestra las memorias RAM en modo
descendente, la primer liga es la más antigua y la última la
más reciente.
SRAM: las siglas provienen de ("Static Random Access
Memory") o estáticas, debido a que sus chips se encuentran
construidos a base de transistores, los cuáles no necesitan
constantemente refrescar su carga (bits) y esto las hace
sumamente veloces pero también muy caras. El término
memoria Caché es frecuentemente utilizada pare este tipo de
memorias, sin embargo también es posible encontrar
segmentos de Caché adaptadas en discos duros, memorias
USB y unidades SSD.
Hagamos una analogía con una empresa que fabrica hielo, la
cual cuenta con una toma de agua, por lo que no necesita
esperar la llegada pipas o carros tanque, sino que
inmediatamente puede realizar sus funciones. Esto la hace
rápida ya que tiene la materia de trabajo constante.
Memorias SRAM para insertar en ranura de la tarjeta
principal (Motherboard).
Memorias Caché integradas en los discos duros.
Memorias Caché integradas en los microprocesadores.
Swap. La memoria virtual o memoria Swap ("de
intercambio") no se trata de memoria RAM como tal, sino de
una emulación (simulación funcional), esto significa que se
crea un archivo de grandes dimensiones en el disco duro o
unidad SSD, el cuál almacena información simulando ser
memoria RAM cuándo esta se encuentra parcialmente llena,
así se evita que se detengan los servicios de la computadora.
Este tipo de memoria se popularizó con la salida al
mercado de sistemas operativos gráficos tales como MacOS
de Macintosh® (actualmente Apple®) o Windows de
Microsoft®, debido a que la memoria instalada en la
computadora es regularmente insuficiente para el uso de
ventanas, aunque al parecer el sistema operativo UNIX lo
utilizaba de manera normal antes que sus competidores.
IV. RAM DINAMICA
Memoria dinámica de acceso aleatorio para denominar a un
tipo de tecnología de memoria RAM basada en
condensadores, los cuales pierden su carga progresivamente,
necesitando de un circuito dinámico de refresco que, cada
cierto período, revisa dicha carga y la repone en un ciclo de
refresco. En oposición a este concepto surge el de memoria
SRAM (RAM estática), con la que se denomina al tipo de
tecnología RAM basada en semiconductores que, mientras
siga alimentada, no necesita refresco. Se usa principalmente
como módulos de memoria principal RAM de ordenadores y
otros dispositivos. Su principal ventaja es la posibilidad de
construir memorias con una gran densidad de posiciones y
que todavía funcionen a una velocidad alta: en la actualidad
se fabrican integrados con millones de posiciones y
velocidades de acceso medidos en millones de bit por
segundo.
RAM ESTATICA
El almacenamiento en RAM estática se basa en circuitos
lógicos denominados flip-flop, que retienen la información
almacenada en ellos mientras haya energía suficiente para
hacer funcionar el dispositivo (ya sean segundos, minutos,
horas, o aún días). Un chip de RAM estática puede
almacenar tan sólo una cuarta parte de la información que
puede almacenar un chip de RAM dinámica de la misma
complejidad, pero la RAM estática no requiere ser
actualizada y es normalmente mucho más rápida que la
RAM dinámica (el tiempo de ciclo de la SRAM es de 8 a 16
veces más rápido que las SRAM). También es más cara, por
lo que se reserva generalmente para su uso en la memoria de
acceso aleatorio (caché).
V. TIPOS DE MEMORIA RAM
RAM: Siglas de Random Access Memory, un tipo de
memoria a la que se puede acceder de forma aleatoria; esto
es, se puede acceder a cualquier byte de la memoria sin pasar
por los bytes precedentes. RAM es el tipo más común de
memoria en las computadoras y en otros dispositivos, tales
como las impresoras.
Hay dos tipos básicos de RAM:
DRAM (Dynamic RAM), RAM dinámica
SRAM (Static RAM), RAM estática
VRAM:
Siglas de Vídeo RAM, una memoria de propósito especial
usada por los adaptadores de vídeo. A diferencia de la
convencional memoria RAM, la VRAM puede ser accedida
por dos diferentes dispositivos de forma simultánea. Esto
permite que un monitor pueda acceder a la VRAM para las
actualizaciones de la pantalla al mismo tiempo que un
procesador gráfico suministra nuevos datos. VRAM permite
mejores rendimientos gráficos aunque es más cara que la una
RAM normal.
SIMM:
Siglas de Single In line Memory Module, un tipo de
encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito
impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en
un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de
memoria. Los SIMM son más fáciles de instalar que los
antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de
ellos son medidos en bytes en lugar de bits.
El primer formato que se hizo popular en los computadores
personales tenía 3.5" de largo y usaba un conector de 32
pins. Un formato más largo de 4.25", que usa 72 contactos y
puede almacenar hasta 64 megabytes de RAM es
actualmente el más frecuente.
DIMM:
Siglas de Dual In line Memory Module, un tipo de
encapsulado, consistente en una pequeña placa de circuito
impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en
un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmente un
conector de 168 contactos.
DIP:
Siglas de Dual In line Package, un tipo de encapsulado
consistente en almacenar un chip de memoria en una caja
rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado.
RAM Disk:
Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un
disco duro. Se puede acceder a los ficheros de un RAM disk
de la misma forma en la que se acceden a los de un disco
duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente
miles de veces más rápidos que los discos duros, y son
particularmente útiles para aplicaciones que precisan de
frecuentes accesos a disco.
Memoria Caché o RAM Caché:
Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta
velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria
principal como un dispositivo de almacenamiento de alta
velocidad independiente. Hay dos tipos de caché
frecuentemente usados en las computadoras personales:
memoria caché y caché de disco. Una memoria caché,
llamada también a veces almacenamiento caché ó RAM
caché, es una parte de memoria RAM estática de alta
velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica
(DRAM) usada como memoria principal.
SRAM
Siglas de Static Random Access Memory, es un tipo de
memoria que es más rápida y fiable que la más común
DRAM (Dynamic RAM). El término estática viene derivado
del hecho que necesita ser refrescada menos veces que la
RAM dinámica.
Los chips de RAM estática tienen tiempos de acceso del
orden de 10 a 30 nanosegundos, mientras que las RAM
dinámicas están por encima de 30, y las memorias bipolares
y ECL se encuentran por debajo de 10 nanosegundos.
DRAM
Siglas de Dynamic RAM, un tipo de memoria de gran
capacidad pero que precisa ser constantemente refrescada
(re-energizada) o perdería su contenido. Generalmente usa
un transistor y un condensador para representar un bit Los
condensadores debe de ser energizados cientos de veces por
segundo para mantener las cargas. A diferencia de los chips
firmware (ROMs, PROMs, etc.) las dos principales
variaciones de RAM (dinámica y estática) pierden su
contenido cuando se desconectan de la alimentación.
Contrasta con la RAM estática.
SDRAM
Siglas de Synchronous DRAM, DRAM síncrona, un tipo de
memoria RAM dinámica que es casi un 20% más rápida que
la RAM EDO. SDRAM entrelaza dos o más matrices de
memoria interna de tal forma que mientras que se está
accediendo a una matriz, la siguiente se está preparando para
el acceso. SDRAM-II es tecnología SDRAM más rápida
esperada para 1998. También conocido como DDR DRAM o
DDR SDRAM (Double Data Rate DRAM o SDRAM),
permite leer y escribir datos a dos veces la velocidad bús.
FPM
: Siglas de Fast Page Mode, memoria en modo paginado, el
diseño más común de chips de RAM dinámica. El acceso a
los bits de memoria se realiza por medio de coordenadas, fila
y columna. Antes del modo paginado, era leído pulsando la
fila y la columna de las líneas seleccionadas. Con el modo
página, la fila se selecciona solo una vez para todas las
columnas (bits) dentro de la fila, dando como resultado un
rápido acceso. La memoria en modo paginado también es
llamada memoria de modo Fast Page o memoria FPM, FPM
RAM, FPM DRAM. El término "fast" fue añadido cuando
los más nuevos chips empezaron a correr a 100 nanoseconds
e incluso más.
EDO
Siglas de Extended Data Output, un tipo de chip de RAM
dinámica que mejora el rendimiento del modo de memoria
Fast Page alrededor de un 10%. Al ser un subconjunto de
Fast Page, puede ser substituida por chips de modo Fast
Page.
Sin embargo, si el controlador de memoria no está diseñado
para los más rápidos chips EDO, el rendimiento será el
mismo que en el modo Fast Page.
EDO elimina los estados de espera manteniendo activo el
buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo.
Siglas de Pipeline Burst SRAM. Se llama 'pipeline' a una
categoría de técnicas que proporcionan un proceso
simultáneo, o en paralelo dentro de la computadora, y se
refiere a las operaciones de solapamiento moviendo datos o
instrucciones en una 'tubería' conceptual con todas las fases
del 'pipe' procesando simultáneamente. Por ejemplo,
mientras una instrucción se está ejecutando, la computadora
está decodificando la siguiente instrucción.
VI. MEMORIA ROM
Es aquella memoria de almacenamiento que permite sólo la
lectura de la información y no su destrucción,
independientemente de la presencia o no de una fuente de
energía que la alimente.
ROM es una sigla en inglés que refiere al término “Read
Only Memory” o “Memoria de Sólo Lectura”. Se trata de una
memoria de semiconductor que facilita la conservación de
información que puede ser leída pero sobre la cual no se
puede destruir. A diferencia de una memoria RAM, aquellos
datos contenidos en una ROM no son destruidos ni perdidos
en caso de que se interrumpa la corriente de información y
por eso se la llama “memoria no volátil”.
Con frecuencia, las memorias ROM o de sólo lectura se
usaron como principal medio de almacenamiento de datos en
los ordenadores. Por ser una memoria que protege los datos
contenidos en ella, evitando la sobreescritura de éstos, las
ROM se emplearon para almacenar información de
configuración del sistema, programas de arranque o inicio,
soporte físico y otros programas que no precisan de
actualización constante.
Si bien durante las primeras décadas de los ordenadores el
sistema operativo solía almacenarse en su totalidad en la
memoria ROM, actualmente estos sistemas tienden a
guardarse en las nuevas memorias flash.
VII. LA UNIDAD DE MEMORIA
Unidad de disco que usa una zona de memoria RAM del
sistema como almacenamiento secundario en lugar de un
medio magnético (como los discos duros y las disqueteras) o
memoria flash, implementada como un controlador de
dispositivo más. El tiempo de acceso mejora drásticamente,
debido a que la memoria RAM es varios órdenes de
magnitud más rápida que las unidades de disco reales. Sin
embargo, la volatilidad de la memoria RAM implica que los
datos almacenados en un disco RAM se perderán si falla la
alimentación (por ejemplo, cuando el ordenador se apaga).
Los discos RAM suelen usarse para almacenar datos
temporales o para guardar programas descomprimidos
durante cortos periodos.
Los discos RAM fueron populares como unidades de
arranque en los años 1980, cuando los discos duros eran
caros y las disqueteras demasiado lentas, por lo que unos
pocos sistemas, como el Amiga y el Apple IIgs, soportaban
arrancar desde un disco RAM. A cambio de dedicar un poco
de memoria principal, el sistema podía realizar un reinicio
en caliente y volver al sistema operativo en pocos segundos
en lugar de minutos. Algunos sistemas contaban con discos
RAM alimentados por baterías, de forma que sus contenidos
no se perdían cuando el sistema se apagaba.
La adecuada implementación de un caché de disco suele
obviar las motivaciones relacionadas con el rendimiento que
impulsan a usar un disco RAM, adoptando un papel parecido
(acceso rápido a los datos que en realidad residen en un
disco) sin sus varias desventajas (pérdida de datos en caso de
apagado, particionado estático, etcétera). Los discos RAM
son, sin embargo, indispensables en situaciones en las que un
disco físico no está disponible o en las que el acceso o
cambios a éste no es deseable (como en el caso de un
LiveCD). También pueden usarse en dispositivos de tipo
quiosco, en los que los cambios hechos al sistema no se
guardan en el disco físico y la configuración original del
sistema se carga de éste cada vez que el sistema es
reiniciado.
Otra forma de usar memoria RAM para almacenar ficheros
es el sistema de ficheros temporal. La diferencia entre éste y
un disco RAM es que el segundo es de tamaño fijo y
funciona como una partición más, mientras el sistema de
ficheros temporal cambia su tamaño bajo demanda para
ajustarse al espacio necesario para albergar los ficheros
guardados en él.
VIII. METODOS DE DIRECCIONAMIENTO
Diferentes arquitecturas de computadores varían mucho en
cuanto al número de modos de direccionamiento que ofrecen
desde el hardware. Eliminar los modos de direccionamiento
más complejos podría presentar una serie de beneficios,
aunque podría requerir de instrucciones adicionales, e
incluso de otro registro. Se ha comprobado que el diseño de
CPUs segmentadas es mucho más fácil si los únicos modos
de direccionamiento que proporcionan son simples.
La mayoría de las máquinas RISC disponen de apenas cinco
modos de direccionamiento simple, mientras que otras
máquinas CISC tales como el DEC VAX tienen más de una
docena de modos de direccionamiento, algunos de ellos
demasiado complejos. El mainframe IBM System/360
disponía únicamente de tres modos de direccionamiento;
algunos más fueron añadidos posteriormente para el
System/390.
Implícito:
En este modo de direccionamiento no es necesario poner
ninguna dirección de forma explícita, ya que en el propio
código de operación se conoce la dirección de el/los
operando/s al (a los) que se desea acceder o con el/los que se
quiere operar.
Supongamos una arquitectura de pila, las operaciones
aritméticas no requieren direccionamiento explícito por lo
que se ponen como: - add - sub ...
Porque cuando se opera con dos datos en esta arquitectura se
sabe que son los dos elementos del tope de la pila. Ejemplo
de una pila
1 2 3 4 5 6 <- pila top() es 1 ntop() es 2
Donde top () representa el tope de la pila y ntop () el
siguiente al tope de la pila y son estos argumentos con los
que se opera al llamar a una orden en concreto.
Inmediato:
En la instrucción está incluido directamente el operando.
En este modo el operando es especificado en la instrucción
misma. En otras palabras, una instrucción de modo
inmediato tiene un campo de operando en vez de un campo
de dirección. El campo del operando contiene el operando
actual que se debe utilizar en conjunto con la operación
especificada en la instrucción. Las instrucciones de modo
inmediato son útiles para inicializar los registros en un valor
constante.
Cuando el campo de dirección especifica un registro del
procesador, la instrucción se dice que está en el modo de
registro.
Su valor es fijo, por lo que se suele utilizar en operaciones
aritméticas o para definir constantes y variables. Como
ventaja, no se requiere acceso adicional a memoria para
obtener el dato, pero el tamaño del operando está limitado
por el tamaño del campo de direccionamiento.
Las desventajas principales son que el valor del dato es
constante y el rango de valores que se pueden representar
está limitado por el tamaño de este operando.
Directo:
El campo de operando en la instrucción contiene la dirección
en memoria donde se encuentra el operando.
En este modo la dirección efectiva es igual a la parte de
dirección de la instrucción. El operando reside en la
memoria y su dirección es dada directamente por el campo
de dirección de la instrucción. En una instrucción de tipo
ramificación el campo de dirección especifica la dirección de
la rama actual.
Si hace referencia a un registro de la máquina, el dato estará
almacenado en este registro y hablaremos de
direccionamiento directo a registro; si hace referencia a una
posición de memoria, el dato estará almacenado en esta
dirección de memoria (dirección efectiva) y hablaremos de
direccionamiento directo a memoria. Estos modos de
direccionamiento tienen una forma muy simple y no hay que
hacer cálculos para obtener la dirección efectiva donde está
el dato. El tamaño del operando, en el caso del
direccionamiento directo a registro, dependerá del número de
registros que tenga la máquina; en el direccionamiento
directo a memoria, dependerá del tamaño de la memoria.
Indirecto
El campo de operando contiene una dirección de memoria,
en la que se encuentra la dirección efectiva del operando.
Si hace referencia a un registro de la máquina, la dirección
de memoria (dirección efectiva) que contiene el dato estará
en este registro y hablaremos de direccionamiento indirecto a
registro; si hace referencia a una posición de memoria, la
dirección de memoria (dirección efectiva) que contiene el
dato estará almacenada en esta posición de memoria y
hablaremos de direccionamiento indirecto a memoria.
La desventaja principal de este modo de direccionamiento es
que necesita un acceso más a memoria que el directo. Es
decir, un acceso a memoria para el direccionamiento
indirecto a registro y dos accesos a memoria para el
direccionamiento indirecto a memoria; por este motivo este
segundo modo de direccionamiento no se implementa en la
mayoría de las máquinas.
De registro:
Sirve para especificar operando que están en registros.
En este modo, los operando están en registros que residen
dentro de la CPU.
Indirecto mediante registros:
El campo de operando de la instrucción contiene un
identificador de registro en el que se encuentra la dirección
efectiva del operando.
En este modo el campo de la dirección de la instrucción da la
dirección en donde la dirección efectiva se almacena en la
memoria. El control localiza la instrucción de la memoria y
utiliza su parte de dirección para acceder a la memoria de
nuevo para leer una dirección efectiva.
De pila:
Se utiliza cuando el operando está en memoria y en la
cabecera de la pila.
Este direccionamiento se basa en las estructuras
denominadas Pila (tipo LIFO), las cuales están marcados por
el fondo de la pila y el puntero de pila (*SP). El puntero de
pila apunta a la última posición ocupada. Así, como puntero
de direccionamiento usaremos el SP.
El desplazamiento más el valor del SP nos dará la dirección
del objeto al que queramos hacer referencia. En ocasiones, si
no existe C. de desplazamiento solo se trabajara con la cima
de la pila.
IX. IMÁGENES
X. AGRADECIMIENTO
Le agradezco al profesor Edwin Alexander Segura Cruz por
su colaboración y su atención gracias.
registros que tenga la máquina; en el direccionamiento
directo a memoria, dependerá del tamaño de la memoria.
Indirecto
El campo de operando contiene una dirección de memoria,
en la que se encuentra la dirección efectiva del operando.
Si hace referencia a un registro de la máquina, la dirección
de memoria (dirección efectiva) que contiene el dato estará
en este registro y hablaremos de direccionamiento indirecto a
registro; si hace referencia a una posición de memoria, la
dirección de memoria (dirección efectiva) que contiene el
dato estará almacenada en esta posición de memoria y
hablaremos de direccionamiento indirecto a memoria.
La desventaja principal de este modo de direccionamiento es
que necesita un acceso más a memoria que el directo. Es
decir, un acceso a memoria para el direccionamiento
indirecto a registro y dos accesos a memoria para el
direccionamiento indirecto a memoria; por este motivo este
segundo modo de direccionamiento no se implementa en la
mayoría de las máquinas.
De registro:
Sirve para especificar operando que están en registros.
En este modo, los operando están en registros que residen
dentro de la CPU.
Indirecto mediante registros:
El campo de operando de la instrucción contiene un
identificador de registro en el que se encuentra la dirección
efectiva del operando.
En este modo el campo de la dirección de la instrucción da la
dirección en donde la dirección efectiva se almacena en la
memoria. El control localiza la instrucción de la memoria y
utiliza su parte de dirección para acceder a la memoria de
nuevo para leer una dirección efectiva.
De pila:
Se utiliza cuando el operando está en memoria y en la
cabecera de la pila.
Este direccionamiento se basa en las estructuras
denominadas Pila (tipo LIFO), las cuales están marcados por
el fondo de la pila y el puntero de pila (*SP). El puntero de
pila apunta a la última posición ocupada. Así, como puntero
de direccionamiento usaremos el SP.
El desplazamiento más el valor del SP nos dará la dirección
del objeto al que queramos hacer referencia. En ocasiones, si
no existe C. de desplazamiento solo se trabajara con la cima
de la pila.
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Memoria pc

  • 1. Memoria-Pc Nombre: Lorena Guerra Bernal Departamento: Bogotá Universidad: Fundación San Mateo Dirección Postal Email: sguerra@sanmateo.edu.co Resumen- Este documento presenta la memoria- pc. El área de Introducción al Hardware de la Universidad Fundación San Mateo es la encargada de la organización de esta edición de las cuales podemos observar que la memoria tiene diferentes partes y muchas de ellas más capacidad de otras ya que la memoria también nos sirve para almacenar datos informáticos durante un intervalo de tiempo ya que también proporcionan una de las principales funciones de la computación moderna el almacenamiento de información y conocimiento. INTRODUCCIÓN Memoria-pc almacenes internos en el ordenador. El termino Memoria identifica el almacenaje de datos que viene en forma chips, y el almacenaje que la palabra se utiliza para la memoria que existe en las cintas o los discos. Por otra parte, el termino memoria se utiliza generalmente como taquigrafía para la memoria física que refiere a los chips reales capaces de llevar a cabo datos. Algunos ordenadores también utilizan la memoria virtual, que amplia memoria física sobre un disco duro. DESARROLLO En la actualidad, «memoria» suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido, conocida como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio; RAM por sus siglas en inglés, de random access memory), y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido, pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo, como discos ópticos, y tipos de almacenamiento magnético, como discos duros y otros tipos de almacenamiento, más lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza más permanente. Estas distinciones contemporáneas son de ayuda, porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general, Además, se refleja una diferencia técnica importante y significativa entre «memoria» y «dispositivos de almacenamiento masivo», que se ha ido diluyendo por el uso histórico de los términos «almacenamiento primario» (a veces «almacenamiento principal»), para memorias de acceso aleatorio, y «almacenamiento secundario», para dispositivos de almacenamiento masivo. Esto se explica en las siguiente se subtítulo, por conveniencia. DRAM (Dynamic Random Access Memory) Es la memoria de trabajo, también llamada RAM, esta organizada en direcciones que son reemplazadas muchas veces por segundo. Esta memoria llegó a alcanzar velocidades de 80 y 70 nanosegundos (ns), esto es el tiempo que tarda en vaciar una dirección para poder dar entrada a la siguiente, entre menor sea el número, mayor la velocidad, y fué utilizada hasta la época de los equipos 386. FPM El nombre de esta memoria procede del modo en el que hace la transferencia de datos, que también es llamado página miento rápido. Hasta hace aproximadamente un año ésta memoria era la más popular, era el tipo de memoria normal para las computadores 386, 486 y los primeros Pentium®, llegó a fabricarse en velocidades de 60ns y la forma que presentaban era en módulos SIMM de 30 pines, para los equipos 386 y 486 y para los equipos Pentium® era en SIMM de 72 pines. EDO (Extended Data Output) Esta memoria fue una innovación en cuestión de transmisión de datos pudiendo alcanzar velocidades de hasta 45ns, dejando satisfechos a los usuarios. La transmisión se efectuaba por bloques de memoria y no por instrucción como lo venía haciendo las memorias FPM. Se utiliza en equipos con procesadores Pentium®, Pentium Pro® y los primeros Pentium II®, además de su alta compatibilidad, tienen un precio bajo y es una opción viable para estos equipos. Su presentación puede ser en SIMM ó DIMM. III. ESPECIFICACIONES La memoria es una gigantesca matriz llena de unos y ceros. Cada posición, como es usual en una matriz, es posible de ubicar por un número de columna y otro de fila. Se le llama de “acceso aleatorio” ya que podemos acceder a cualquier ubicación de esta matriz, si conocemos la fila y la columna correspondiente. Permiten almacenar y recuperar la información. Esta memoria es basada en semiconductores que puede ser leída y escrita por el microprocesador u otros dispositivos de hardware. El acceso a las posiciones de almacenamiento se puede realizar en cualquier orden. Los chips de memoria son pequeños rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos. La RAM es muchísimo más rápida, y que se borra al apagar el ordenador, no como otro tipo de memoria. DRAM: las siglas provienen de ("Dinamic Random Access Memory") ó dinámicas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de condensadores (capacitores), los cuáles necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto les resta velocidad pero a cambio tienen un precio económico. Hagamos una analogía con una empresa que fabrica hielo, pero para ello no cuenta con una toma de agua, sino que constantemente necesita de pipas con agua para realizar su
  • 2. producto. Esto la hace lenta ya que tiene que esperar que le lleven la materia de trabajo constantemente. La siguiente lista muestra las memorias RAM en modo descendente, la primer liga es la más antigua y la última la más reciente. SRAM: las siglas provienen de ("Static Random Access Memory") o estáticas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de transistores, los cuáles no necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y esto las hace sumamente veloces pero también muy caras. El término memoria Caché es frecuentemente utilizada pare este tipo de memorias, sin embargo también es posible encontrar segmentos de Caché adaptadas en discos duros, memorias USB y unidades SSD. Hagamos una analogía con una empresa que fabrica hielo, la cual cuenta con una toma de agua, por lo que no necesita esperar la llegada pipas o carros tanque, sino que inmediatamente puede realizar sus funciones. Esto la hace rápida ya que tiene la materia de trabajo constante. Memorias SRAM para insertar en ranura de la tarjeta principal (Motherboard). Memorias Caché integradas en los discos duros. Memorias Caché integradas en los microprocesadores. Swap. La memoria virtual o memoria Swap ("de intercambio") no se trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación (simulación funcional), esto significa que se crea un archivo de grandes dimensiones en el disco duro o unidad SSD, el cuál almacena información simulando ser memoria RAM cuándo esta se encuentra parcialmente llena, así se evita que se detengan los servicios de la computadora. Este tipo de memoria se popularizó con la salida al mercado de sistemas operativos gráficos tales como MacOS de Macintosh® (actualmente Apple®) o Windows de Microsoft®, debido a que la memoria instalada en la computadora es regularmente insuficiente para el uso de ventanas, aunque al parecer el sistema operativo UNIX lo utilizaba de manera normal antes que sus competidores. IV. RAM DINAMICA Memoria dinámica de acceso aleatorio para denominar a un tipo de tecnología de memoria RAM basada en condensadores, los cuales pierden su carga progresivamente, necesitando de un circuito dinámico de refresco que, cada cierto período, revisa dicha carga y la repone en un ciclo de refresco. En oposición a este concepto surge el de memoria SRAM (RAM estática), con la que se denomina al tipo de tecnología RAM basada en semiconductores que, mientras siga alimentada, no necesita refresco. Se usa principalmente como módulos de memoria principal RAM de ordenadores y otros dispositivos. Su principal ventaja es la posibilidad de construir memorias con una gran densidad de posiciones y que todavía funcionen a una velocidad alta: en la actualidad se fabrican integrados con millones de posiciones y velocidades de acceso medidos en millones de bit por segundo. RAM ESTATICA El almacenamiento en RAM estática se basa en circuitos lógicos denominados flip-flop, que retienen la información almacenada en ellos mientras haya energía suficiente para hacer funcionar el dispositivo (ya sean segundos, minutos, horas, o aún días). Un chip de RAM estática puede almacenar tan sólo una cuarta parte de la información que puede almacenar un chip de RAM dinámica de la misma complejidad, pero la RAM estática no requiere ser actualizada y es normalmente mucho más rápida que la RAM dinámica (el tiempo de ciclo de la SRAM es de 8 a 16 veces más rápido que las SRAM). También es más cara, por lo que se reserva generalmente para su uso en la memoria de acceso aleatorio (caché). V. TIPOS DE MEMORIA RAM RAM: Siglas de Random Access Memory, un tipo de memoria a la que se puede acceder de forma aleatoria; esto es, se puede acceder a cualquier byte de la memoria sin pasar por los bytes precedentes. RAM es el tipo más común de memoria en las computadoras y en otros dispositivos, tales como las impresoras. Hay dos tipos básicos de RAM: DRAM (Dynamic RAM), RAM dinámica SRAM (Static RAM), RAM estática VRAM: Siglas de Vídeo RAM, una memoria de propósito especial usada por los adaptadores de vídeo. A diferencia de la convencional memoria RAM, la VRAM puede ser accedida por dos diferentes dispositivos de forma simultánea. Esto permite que un monitor pueda acceder a la VRAM para las actualizaciones de la pantalla al mismo tiempo que un procesador gráfico suministra nuevos datos. VRAM permite mejores rendimientos gráficos aunque es más cara que la una RAM normal. SIMM: Siglas de Single In line Memory Module, un tipo de encapsulado consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, y que se inserta en un zócalo SIMM en la placa madre o en la placa de memoria. Los SIMM son más fáciles de instalar que los antiguos chips de memoria individuales, y a diferencia de ellos son medidos en bytes en lugar de bits. El primer formato que se hizo popular en los computadores personales tenía 3.5" de largo y usaba un conector de 32 pins. Un formato más largo de 4.25", que usa 72 contactos y puede almacenar hasta 64 megabytes de RAM es actualmente el más frecuente. DIMM: Siglas de Dual In line Memory Module, un tipo de encapsulado, consistente en una pequeña placa de circuito impreso que almacena chips de memoria, que se inserta en un zócalo DIMM en la placa madre y usa generalmente un conector de 168 contactos. DIP: Siglas de Dual In line Package, un tipo de encapsulado consistente en almacenar un chip de memoria en una caja rectangular con dos filas de pines de conexión en cada lado.
  • 3. RAM Disk: Se refiere a la RAM que ha sido configurada para simular un disco duro. Se puede acceder a los ficheros de un RAM disk de la misma forma en la que se acceden a los de un disco duro. Sin embargo, los RAM disk son aproximadamente miles de veces más rápidos que los discos duros, y son particularmente útiles para aplicaciones que precisan de frecuentes accesos a disco. Memoria Caché o RAM Caché: Un caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de almacenamiento de alta velocidad independiente. Hay dos tipos de caché frecuentemente usados en las computadoras personales: memoria caché y caché de disco. Una memoria caché, llamada también a veces almacenamiento caché ó RAM caché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que la lenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. SRAM Siglas de Static Random Access Memory, es un tipo de memoria que es más rápida y fiable que la más común DRAM (Dynamic RAM). El término estática viene derivado del hecho que necesita ser refrescada menos veces que la RAM dinámica. Los chips de RAM estática tienen tiempos de acceso del orden de 10 a 30 nanosegundos, mientras que las RAM dinámicas están por encima de 30, y las memorias bipolares y ECL se encuentran por debajo de 10 nanosegundos. DRAM Siglas de Dynamic RAM, un tipo de memoria de gran capacidad pero que precisa ser constantemente refrescada (re-energizada) o perdería su contenido. Generalmente usa un transistor y un condensador para representar un bit Los condensadores debe de ser energizados cientos de veces por segundo para mantener las cargas. A diferencia de los chips firmware (ROMs, PROMs, etc.) las dos principales variaciones de RAM (dinámica y estática) pierden su contenido cuando se desconectan de la alimentación. Contrasta con la RAM estática. SDRAM Siglas de Synchronous DRAM, DRAM síncrona, un tipo de memoria RAM dinámica que es casi un 20% más rápida que la RAM EDO. SDRAM entrelaza dos o más matrices de memoria interna de tal forma que mientras que se está accediendo a una matriz, la siguiente se está preparando para el acceso. SDRAM-II es tecnología SDRAM más rápida esperada para 1998. También conocido como DDR DRAM o DDR SDRAM (Double Data Rate DRAM o SDRAM), permite leer y escribir datos a dos veces la velocidad bús. FPM : Siglas de Fast Page Mode, memoria en modo paginado, el diseño más común de chips de RAM dinámica. El acceso a los bits de memoria se realiza por medio de coordenadas, fila y columna. Antes del modo paginado, era leído pulsando la fila y la columna de las líneas seleccionadas. Con el modo página, la fila se selecciona solo una vez para todas las columnas (bits) dentro de la fila, dando como resultado un rápido acceso. La memoria en modo paginado también es llamada memoria de modo Fast Page o memoria FPM, FPM RAM, FPM DRAM. El término "fast" fue añadido cuando los más nuevos chips empezaron a correr a 100 nanoseconds e incluso más. EDO Siglas de Extended Data Output, un tipo de chip de RAM dinámica que mejora el rendimiento del modo de memoria Fast Page alrededor de un 10%. Al ser un subconjunto de Fast Page, puede ser substituida por chips de modo Fast Page. Sin embargo, si el controlador de memoria no está diseñado para los más rápidos chips EDO, el rendimiento será el mismo que en el modo Fast Page. EDO elimina los estados de espera manteniendo activo el buffer de salida hasta que comienza el próximo ciclo. Siglas de Pipeline Burst SRAM. Se llama 'pipeline' a una categoría de técnicas que proporcionan un proceso simultáneo, o en paralelo dentro de la computadora, y se refiere a las operaciones de solapamiento moviendo datos o instrucciones en una 'tubería' conceptual con todas las fases del 'pipe' procesando simultáneamente. Por ejemplo, mientras una instrucción se está ejecutando, la computadora está decodificando la siguiente instrucción. VI. MEMORIA ROM Es aquella memoria de almacenamiento que permite sólo la lectura de la información y no su destrucción, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía que la alimente. ROM es una sigla en inglés que refiere al término “Read Only Memory” o “Memoria de Sólo Lectura”. Se trata de una memoria de semiconductor que facilita la conservación de información que puede ser leída pero sobre la cual no se puede destruir. A diferencia de una memoria RAM, aquellos datos contenidos en una ROM no son destruidos ni perdidos en caso de que se interrumpa la corriente de información y por eso se la llama “memoria no volátil”. Con frecuencia, las memorias ROM o de sólo lectura se usaron como principal medio de almacenamiento de datos en los ordenadores. Por ser una memoria que protege los datos contenidos en ella, evitando la sobreescritura de éstos, las ROM se emplearon para almacenar información de configuración del sistema, programas de arranque o inicio, soporte físico y otros programas que no precisan de actualización constante. Si bien durante las primeras décadas de los ordenadores el sistema operativo solía almacenarse en su totalidad en la memoria ROM, actualmente estos sistemas tienden a guardarse en las nuevas memorias flash. VII. LA UNIDAD DE MEMORIA Unidad de disco que usa una zona de memoria RAM del sistema como almacenamiento secundario en lugar de un medio magnético (como los discos duros y las disqueteras) o memoria flash, implementada como un controlador de dispositivo más. El tiempo de acceso mejora drásticamente, debido a que la memoria RAM es varios órdenes de magnitud más rápida que las unidades de disco reales. Sin embargo, la volatilidad de la memoria RAM implica que los
  • 4. datos almacenados en un disco RAM se perderán si falla la alimentación (por ejemplo, cuando el ordenador se apaga). Los discos RAM suelen usarse para almacenar datos temporales o para guardar programas descomprimidos durante cortos periodos. Los discos RAM fueron populares como unidades de arranque en los años 1980, cuando los discos duros eran caros y las disqueteras demasiado lentas, por lo que unos pocos sistemas, como el Amiga y el Apple IIgs, soportaban arrancar desde un disco RAM. A cambio de dedicar un poco de memoria principal, el sistema podía realizar un reinicio en caliente y volver al sistema operativo en pocos segundos en lugar de minutos. Algunos sistemas contaban con discos RAM alimentados por baterías, de forma que sus contenidos no se perdían cuando el sistema se apagaba. La adecuada implementación de un caché de disco suele obviar las motivaciones relacionadas con el rendimiento que impulsan a usar un disco RAM, adoptando un papel parecido (acceso rápido a los datos que en realidad residen en un disco) sin sus varias desventajas (pérdida de datos en caso de apagado, particionado estático, etcétera). Los discos RAM son, sin embargo, indispensables en situaciones en las que un disco físico no está disponible o en las que el acceso o cambios a éste no es deseable (como en el caso de un LiveCD). También pueden usarse en dispositivos de tipo quiosco, en los que los cambios hechos al sistema no se guardan en el disco físico y la configuración original del sistema se carga de éste cada vez que el sistema es reiniciado. Otra forma de usar memoria RAM para almacenar ficheros es el sistema de ficheros temporal. La diferencia entre éste y un disco RAM es que el segundo es de tamaño fijo y funciona como una partición más, mientras el sistema de ficheros temporal cambia su tamaño bajo demanda para ajustarse al espacio necesario para albergar los ficheros guardados en él. VIII. METODOS DE DIRECCIONAMIENTO Diferentes arquitecturas de computadores varían mucho en cuanto al número de modos de direccionamiento que ofrecen desde el hardware. Eliminar los modos de direccionamiento más complejos podría presentar una serie de beneficios, aunque podría requerir de instrucciones adicionales, e incluso de otro registro. Se ha comprobado que el diseño de CPUs segmentadas es mucho más fácil si los únicos modos de direccionamiento que proporcionan son simples. La mayoría de las máquinas RISC disponen de apenas cinco modos de direccionamiento simple, mientras que otras máquinas CISC tales como el DEC VAX tienen más de una docena de modos de direccionamiento, algunos de ellos demasiado complejos. El mainframe IBM System/360 disponía únicamente de tres modos de direccionamiento; algunos más fueron añadidos posteriormente para el System/390. Implícito: En este modo de direccionamiento no es necesario poner ninguna dirección de forma explícita, ya que en el propio código de operación se conoce la dirección de el/los operando/s al (a los) que se desea acceder o con el/los que se quiere operar. Supongamos una arquitectura de pila, las operaciones aritméticas no requieren direccionamiento explícito por lo que se ponen como: - add - sub ... Porque cuando se opera con dos datos en esta arquitectura se sabe que son los dos elementos del tope de la pila. Ejemplo de una pila 1 2 3 4 5 6 <- pila top() es 1 ntop() es 2 Donde top () representa el tope de la pila y ntop () el siguiente al tope de la pila y son estos argumentos con los que se opera al llamar a una orden en concreto. Inmediato: En la instrucción está incluido directamente el operando. En este modo el operando es especificado en la instrucción misma. En otras palabras, una instrucción de modo inmediato tiene un campo de operando en vez de un campo de dirección. El campo del operando contiene el operando actual que se debe utilizar en conjunto con la operación especificada en la instrucción. Las instrucciones de modo inmediato son útiles para inicializar los registros en un valor constante. Cuando el campo de dirección especifica un registro del procesador, la instrucción se dice que está en el modo de registro. Su valor es fijo, por lo que se suele utilizar en operaciones aritméticas o para definir constantes y variables. Como ventaja, no se requiere acceso adicional a memoria para obtener el dato, pero el tamaño del operando está limitado por el tamaño del campo de direccionamiento. Las desventajas principales son que el valor del dato es constante y el rango de valores que se pueden representar está limitado por el tamaño de este operando. Directo: El campo de operando en la instrucción contiene la dirección en memoria donde se encuentra el operando. En este modo la dirección efectiva es igual a la parte de dirección de la instrucción. El operando reside en la memoria y su dirección es dada directamente por el campo de dirección de la instrucción. En una instrucción de tipo ramificación el campo de dirección especifica la dirección de la rama actual. Si hace referencia a un registro de la máquina, el dato estará almacenado en este registro y hablaremos de direccionamiento directo a registro; si hace referencia a una posición de memoria, el dato estará almacenado en esta dirección de memoria (dirección efectiva) y hablaremos de direccionamiento directo a memoria. Estos modos de direccionamiento tienen una forma muy simple y no hay que hacer cálculos para obtener la dirección efectiva donde está el dato. El tamaño del operando, en el caso del direccionamiento directo a registro, dependerá del número de
  • 5. registros que tenga la máquina; en el direccionamiento directo a memoria, dependerá del tamaño de la memoria. Indirecto El campo de operando contiene una dirección de memoria, en la que se encuentra la dirección efectiva del operando. Si hace referencia a un registro de la máquina, la dirección de memoria (dirección efectiva) que contiene el dato estará en este registro y hablaremos de direccionamiento indirecto a registro; si hace referencia a una posición de memoria, la dirección de memoria (dirección efectiva) que contiene el dato estará almacenada en esta posición de memoria y hablaremos de direccionamiento indirecto a memoria. La desventaja principal de este modo de direccionamiento es que necesita un acceso más a memoria que el directo. Es decir, un acceso a memoria para el direccionamiento indirecto a registro y dos accesos a memoria para el direccionamiento indirecto a memoria; por este motivo este segundo modo de direccionamiento no se implementa en la mayoría de las máquinas. De registro: Sirve para especificar operando que están en registros. En este modo, los operando están en registros que residen dentro de la CPU. Indirecto mediante registros: El campo de operando de la instrucción contiene un identificador de registro en el que se encuentra la dirección efectiva del operando. En este modo el campo de la dirección de la instrucción da la dirección en donde la dirección efectiva se almacena en la memoria. El control localiza la instrucción de la memoria y utiliza su parte de dirección para acceder a la memoria de nuevo para leer una dirección efectiva. De pila: Se utiliza cuando el operando está en memoria y en la cabecera de la pila. Este direccionamiento se basa en las estructuras denominadas Pila (tipo LIFO), las cuales están marcados por el fondo de la pila y el puntero de pila (*SP). El puntero de pila apunta a la última posición ocupada. Así, como puntero de direccionamiento usaremos el SP. El desplazamiento más el valor del SP nos dará la dirección del objeto al que queramos hacer referencia. En ocasiones, si no existe C. de desplazamiento solo se trabajara con la cima de la pila. IX. IMÁGENES X. AGRADECIMIENTO Le agradezco al profesor Edwin Alexander Segura Cruz por su colaboración y su atención gracias.
  • 6. registros que tenga la máquina; en el direccionamiento directo a memoria, dependerá del tamaño de la memoria. Indirecto El campo de operando contiene una dirección de memoria, en la que se encuentra la dirección efectiva del operando. Si hace referencia a un registro de la máquina, la dirección de memoria (dirección efectiva) que contiene el dato estará en este registro y hablaremos de direccionamiento indirecto a registro; si hace referencia a una posición de memoria, la dirección de memoria (dirección efectiva) que contiene el dato estará almacenada en esta posición de memoria y hablaremos de direccionamiento indirecto a memoria. La desventaja principal de este modo de direccionamiento es que necesita un acceso más a memoria que el directo. Es decir, un acceso a memoria para el direccionamiento indirecto a registro y dos accesos a memoria para el direccionamiento indirecto a memoria; por este motivo este segundo modo de direccionamiento no se implementa en la mayoría de las máquinas. De registro: Sirve para especificar operando que están en registros. En este modo, los operando están en registros que residen dentro de la CPU. Indirecto mediante registros: El campo de operando de la instrucción contiene un identificador de registro en el que se encuentra la dirección efectiva del operando. En este modo el campo de la dirección de la instrucción da la dirección en donde la dirección efectiva se almacena en la memoria. El control localiza la instrucción de la memoria y utiliza su parte de dirección para acceder a la memoria de nuevo para leer una dirección efectiva. De pila: Se utiliza cuando el operando está en memoria y en la cabecera de la pila. Este direccionamiento se basa en las estructuras denominadas Pila (tipo LIFO), las cuales están marcados por el fondo de la pila y el puntero de pila (*SP). El puntero de pila apunta a la última posición ocupada. Así, como puntero de direccionamiento usaremos el SP. El desplazamiento más el valor del SP nos dará la dirección del objeto al que queramos hacer referencia. En ocasiones, si no existe C. de desplazamiento solo se trabajara con la cima de la pila. IX. IMÁGENES X. AGRADECIMIENTO Le agradezco al profesor Edwin Alexander Segura Cruz por su colaboración y su atención gracias.