martes, 9 de septiembre de 2014

LA MEMORIA RAM

Animación del funcionamiento de una memoria RAM
    Como apoyo a la comprensión del tema, te ofrecemos una animación sobre el funcionamiento interno de una memoria RAM:
Figura 1. Animación de funcionamiento interno de una memoria RAM
1) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica alta cuándo indica el valor 1.
2) La celda de memoria se carga de una corriente eléctrica baja cuándo indica el valor 0.
3) Al apagar la computadora, las cargas desaparecen y por ello toda la información se pierde.
4) Este tipo de celdas tienen un fenómeno de recarga constante ya que tienden a descargarse, independientemente si la celda almacena un 0 ó un 1, esto se le llama "refrescar la memoria", solo sucede en memorias RAM y ello las vuelve relativamente poco eficaces.


 
- Definición de memoria RAM
      RAM proviene de ("Random Access Memory") ó memoria de lectura aleatoria: es un dispositivo electrónico que se encarga de almacenar datos e instrucciones de manera temporal, de ahí el término de memoria de tipo volátil ya que pierde los datos almacenados una vez apagado el equipo; pero a cambio tiene una muy alta velocidad para realizar la transmisión de la información.

    En la memoria RAM se carga parte del sistema operativo (Linux Ubuntu, Apple® MacOS, Microsoft® Windows 7, etc.),  los programas como (Office, Winzip®, Nero®, etc.), instrucciones desde el teclado, memoria para desplegar el video y opcionalmente una copia del contenido de la memoria ROM.
 
     + Ejemplo: cuando damos doble clic a la aplicación Microsoft® Word, el programa será leído desde el disco duro e inmediatamente la computadora buscará almacenarlo en la memoria RAM, ello para que el usuario lo utilice sin la lentitud que implicaría trabajarlo desde el disco duro, y una vez terminada de usar la aplicación, la RAM se libera para poder cargar el próximo programa a utilizar.
Figura 2. Memoria RAM tipo DDR, marca Kingston®, modelo KVR266, capacidad 128 MB, bus 266 MHz
 
Tipos de memorias DRAM comerciales
      Hay tres tipos de memorias RAM, la primeras son las DRAM, SRAM y una emulación denominada Swap:
      Tipo 1, 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.
     + Ejemplo: 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 mas antigua y la última la mas reciente.
  1. Memoria RAM tipo TSOP.
  2. Memoria RAM tipo SIP.
  3. Memoria RAM tipo SIMM.
  4. Memoria RAM tipo DIMM - SDRAM.
  5. Memoria RAM tipo DDR/DDR1 y SO-DDR.
  6. Memoria RAM tipo RIMM.
  7. Memoria G-RAM / V-RAM (Actual).
  8. Memoria RAM tipo DDR2 y SO-DDR2 (Actual).
  9. Memoria RAM tipo DDR3 y SO-DDR3(Actual).
  10. Memoria RAM tipo DDR4 y SO-DDR4 (Próxima Generación).

 
- Tipos de memorias SRAM comerciales
      Tipo 2. SRAM:  las siglas provienen de ("Static Random Access Memory") ó 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.
     + Ejemplo: hagamos una analogía con una empresa que fabrica hielo, la cuál cuenta con una toma de agua, por lo que no necesita esperar la llegada pipas ó 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.
 
- Que es la memoria virtual - Swap y para que sirve
 
Figura 3. Asignación de SWAP en el disco duro
      Tipo 3. Swap. La memoria virtual ó 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 ó 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®) ó 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.
      En los sistemas operativos Microsoft® Windows Vista/Microsoft® Windows 7, con el software ReadyBoost® y en  Microsoft® Windows XP con ayuda de algunas utilidades como EBoostr®, es posible utilizar un archivo de intercambio (Swap) en memorias USB e incluso en memorias SDMemoryStick®, etc., que permiten aumentar la velocidad del equipo. Básicamente no debe ser menor a 256 MB la capacidad disponible del dispositivo, tener una velocidad alta de transmisión de datos y asignarse del siguiente modo:
      a) Mínimo: (Total de RAM) + (1/2 Total de RAM)
      b) Máximo: 3X(Total de RAM)
      Ejemplo: Si tengo 1 GB en RAM, debo tener mínimo (1 GB + 0.5 GB)= 1.5 GB, y máximo 3X(1 GB)= 3 GB.

Estructura lógica de la memoria RAM
       Desde las primeras computadoras, la estructura lógica ha sido la siguiente:
  • Memoria base: desde 0 hasta 640 KB (KiloBytes), es en esta zona dónde se almacena la mayoría de los programas que el usuario utiliza.
  • Memoria superior y reservada: de 640 a 1.024 MB (MegaBytes), carga unas estructuras llamadas páginas de intercambio de información y unos bloques de memoria llamados UMB.
              - Bloques UMB (Upper Memory Blocks): se trata de espacios asignados para el sistema dentro de la memoria superior, pero debido a la configuración de diversos dispositivos como el video, en algunos casos estos espacios quedan sin utilizar, por lo que se comenzó a pensar en utilizarlos de modo funcional, lo que se logra con programas que optimizan la memoria, como el comando "memmaker" de Ms-DOS®, que se utilizaba estos bloques para cargar ciertos Drivers (controladores que permiten al Hardware ser utilizado en el sistema).
  • Memoria expandida: se trata de memoria paginada que se asigna a programas en memoria superior, la cuál algunas veces no se utilizaba debido a la configuración del equipo y con este método se puede utilizar.
  • Memoria extendida: de 1.024 MB hasta 4 GB (GigaBytes), se cargan todas las aplicaciones que no caben en la memoria base.
      Antes debido a que los equipos contaban con memoria RAM limitada, existían utilerías que reacomodaban los programas cargados en memoria para optimizar su funcionamiento, inclusive el sistema operativo Microsoft® Ms-DOS necesitaba de un controlador especial (himem.sys), para reconocer la memoria extendida, sin él solo reconocía 640 KB aunque hubiera instalados más de 1 MB.
Figura 3. División lógica de la memoria RAM
 
- Definición de Buffer de memoria
      Un Buffer (amortiguador), es un espacio físico en cualquier dispositivo de almacenamiento masivo de lectura/escritura, comúnmente en RAM, que se asigna para almacenar información que será procesada casi inmediatamente y tenerla en espera de proceso, hasta que una vez utilizados los datos, estos se borren para esperar nuevos. Estos segmentos se utilizan mucho en las impresoras, que guardan en Buffer los documentos en cola de impresión, en los antiguos Discman®, que para evitar que la melodía se detuviera, iban almacenando unos segundos más de música en caso de un movimiento brusco en el aparato y finalmente en YouTube® que mientras reproduce, se va adelantando en descargar el resto del video.
 
Tabla de tipos de memorias actuales en general
      Tabla basada en la descripción de la revista "PC a Fondo" y complementada:

Tipo de memoriaSignificadoDescripción
Tipo RAM  
RAM
"Random Access Memory", memoria de acceso aleatorio
Memoria primaria de la computadora, en la que puede leerse y escribirse información en cualquier momento, pero que pierde la información al no tener alimentación eléctrica.
EDO RAM
"Extended Data Out Random Access Memory", memoria de acceso aleatorio con salida de datos extendida
Tecnología opcional en las memorias RAM utilizadas en servidores, que permite acortar el camino de la transferencia de datos entre la memoria y el microprocesador.
BEDO RAM
"Burst EDO Random Access Memory", memoria de acceso aleatorio con salida de datos extendida y acceso Burst
Tecnología opcional; se trata de una memoria EDO RAM que mejora su velocidad gracias al acceso sin latencias a direcciones contiguas de memoria.
DRAM
"Dinamic Random Access Memory", memoria dinámica de acceso aleatorio
Es el tipo de memoria mas común y económica, construida con capacitores por lo que necesitan constantemente refrescar el dato que tengan almacenado, haciendo el proceso hasta cierto punto lento.
SDRAM
"Synchronous Dinamic Random Access Memory", memoria dinámica de acceso aleatorio
Tecnología DRAM que utiliza un reloj para sincronizar con el microprocesador la entrada y salida de datos en la memoria de un chip. Se ha utilizado en las memorias comerciales como SIMMDIMM, y actualmente la familia de  memorias DDR (DDR, DDR2, DDR3, DDR4,GDDR, etc.), entran en esta clasificación.
FPM DRAM
"Fast Page Mode Dinamic Random Access Memory", memoria dinámica de paginación de acceso aleatorio
Tecnología opcional en las memorias RAM utilizadas en servidores, que aumenta el rendimiento a las direcciones mediante páginas.
RDRAM
"Rambus DRAM", memoria dinámica de acceso aleatorio para tecnología Rambus
Memoria DRAM de alta velocidad desarrollada para procesadores con velocidad superior a 1 GHz, en esta clasificación se encuentra la familia de  memorias RIMM.
SRAM / Caché"Static Random Access Memory", memoria estática de acceso aleatorioMemoria RAM muy veloz y relativamente cara, construida con transistores, que no necesitan de proceso de refresco de datos. Anteriormente había módulos de memoria independientes, pero actualmente solo se encuentra integrada dentro de microprocesadores y discos duros para hacerlos mas eficientes.
Tipo ROM  
ROM"Read Only Memory", memoria de solo lecturaMemoria que permite un número indeterminado de lecturas pero no puede ser modificada.
PROM
"Programmable Read Only Memory", memoria programable de solo lectura
Memoria ROM que permite una programación y posteriormente un número indeterminado de lecturas pero no puede ser modificada.
EPROM"Erasable Programmable Read Only Memory", memoria programable y borrable de solo lecturaMemoria PROM que permite reprogramación por medio de un dispositivo especial y borrado por medio de luz ultravioleta.
EEPROM
"Electrically Erasable Programmable Read Only Memory", memoria eléctricamente programable y borrable de solo lectura
Evolución de las memorias EROM que permite alterar su contenido por medio de señales eléctricas. Es la mas utilizada en las computadoras actuales para albergar el SetUp de la computadora.
Tipo Flash  
Flash NAND
"Flash NAND", el término Flash es debido a la alta velocidad que puede manejar y NAND a un tipo de conexión especial de sus elementos electrónicos (Compuerta tipo NAND)
Memoria que permite almacenar datos y mantenerlos almacenados sin necesidad de alimentación eléctrica hasta por 10 años. Se utiliza en las memorias USB , memorias SDMemoryStick de Sony®unidades SSD, e incluso para BIOS, etc.
Tipo Swap  
Swap / Virtual MemoryDe intercambio ó memoria virtualSe trata de una simulación de RAM en un área de un disco duro, lo cuál no permite que se detengan servicios al escasear memoria RAM pero ralentiza a la computadora. También se puede actualmente crear SWAP en una memoria USB, utilizando el Software ReadyBoost de Microsoft® Windows Vista u otros programas para Microsoft® Windows XP, de este modo se vuelve mas eficiente el equipo de cómputo.
Otros  
Buffer"Amortiguador"Soporta información que se encuentra en espera de ser procesada y una vez realizado ese proceso, la borra para esperar nuevos datos, puede ser espacio asignado en una memorias RAM ó en un disco duro.
  


Fuente: http://www.informaticamoderna.com/Memoria_RAM.htm

lunes, 8 de septiembre de 2014

Interfaz gráfica de usuario


Las capas de una interfaz gráfica basada a sistema de ventanas
La interfaz gráfica depende de periférico de entrada
La interfaz gráfica de usuario, conocida también como GUI (del inglés graphical user interface) es un programa informático que actúa de interfaz de usuario, utilizando un conjunto de imágenes y objetos gráficos para representar la información y acciones disponibles en la interfaz. Su principal uso, consiste en proporcionar un entorno visual sencillo para permitir la comunicación con el sistema operativo de una máquina o computador.
Habitualmente las acciones se realizan mediante manipulación directa, para facilitar la interacción del usuario con la computadora. Surge como evolución de las interfaces de línea de comandos que se usaban para operar los primeros sistemas operativos y es pieza fundamental en un entorno gráfico. Como ejemplos de interfaz gráfica de usuario, cabe citar los entornos de escritorio Windows, el X-Window de GNU/Linux o el de Mac OS XAqua.
En el contexto del proceso de interacción persona-ordenador, la interfaz gráfica de usuario es el artefacto tecnológico de un sistema interactivo que posibilita, a través del uso y la representación del lenguaje visual, una interacción amigable con un sistema informático.

Introducción

El manejo de las GUI requiere de un dispositivo señalador (por ejemplo, un ratón).
La historia reciente de la informática está indisolublemente unida a las interfaces gráficas, puesto que los sistemas gráficos han ocasionado grandes consecuencias en la industria del software y del hardware.
Las interfaces gráficas surgen de la necesidad de hacer los ordenadores más accesibles para el uso de los usuarios comunes. La mayoría de ordenadores domésticos, requerían conocimientos de BASIC (el 95% de ellos incorporaban un intérprete BASIC como entorno operador) u ofrecían una interfaz de línea de órdenes (como los sistemas operativos CP/M o los diferentes OS delApple II), lo que requería conocimientos técnicos si se deseaba hacer algo más que usarlo como consola de videojuegos.
Esta limitación fue salvada gracias al desarrollo de los entornos gráficos, que permitieron que las personas pudieran acceder a un ordenador sin tener que pasar por el tortuoso proceso de tener que aprender a manejar un entorno bajo línea de órdenes.

Precursores

Los investigadores del Stanford Research Institute liderados por Douglas Engelbart, desarrollaron una interfaz de hipervínculos en modo texto gobernada por un ratón, que también inventaron. Este concepto fue ampliado y trasladado al entorno gráfico por los investigadores del Xerox PARC en la ciudad estadounidense de Palo Alto. El entorno se denominó PARC User Interface y en él se definieron los conceptos de ventanascasilla de verificaciónbotones de radiomenús y puntero del ratón. La interfaz fue implementada comercialmente en el computador Xerox Star 8010.

Xerox Alto

El Xerox Alto, desarrollado en el Xerox PARC en 1973, fue el primer ordenador personal, así como el primero que utilizó la metáfora de escritorio y una interfaz gráfica de usuario.

Xerox Star 8010

La estación de trabajo Xerox Star, conocida oficialmente como el "8010 Star Information System" (Sistema de Información Estrella 8010) fue introducida por Xerox Corporation en 1981. Fue el primer sistema comercial en incorporar varias tecnologías que han llegado a ser hoy en día corrientes en computadores personales, incluyendo la pantalla con bitmaps en lugar de solo texto, una interfaz gráfica de usuario basada en ventanas, iconos, carpetas, ratón, red Ethernet, servidores de archivos, servidores de impresoras y correo electrónico.

Apple Lisa, Macintosh, Apple II GS

Tras una visita al Xerox PARC en 1979, el equipo de Apple encabezado por Jef Raskin se concentra en diseñar un entorno gráfico para su nueva generación de 16 bits, que se verá plasmado en el Apple Lisa en 1983. Ese sistema gráfico es portado al sucesor del Apple II, el Apple II GS. Un segundo equipo trabaja en el Apple Macintosh que verá la luz en 1984 con una versión mejorada del entorno gráfico del Lisa (pretendimos hacer un ordenador tan simple de manejar como una tostadora). Desde ese momento el Mac reinará como paradigma de usabilidad de un entorno gráfico; pese a que por debajo el sistema operativo sufra cambios radicales, los usuarios no avanzados no son conscientes de ello y no sufren los problemas de otras plataformas.

Workbench

Workbench es el nombre dado por Commodore a la interfaz gráfica del AmigaOS, el sistema operativo del Commodore Amiga lanzado en 1985. A diferencia de los sistemas más populares (GEM, Mac OS, MS Windows...) es un verdadero entorno multitarea sólo rivalizado por la interfaz X Window System de los diferentes sabores de Unix. La frase más repetida por un "amiguero" es: "para masacrar marcianos, formatear un disquete y enviar o recibir un Fax todo a la vez y sin colgarse, necesitas un 386 con disco duro, 16 MB de RAM y OS/2; un Amiga 500 con disquete y sólo su memoria base (512 KB de RAM y 512 KB de ROM) es capaz de todo eso". Aunque muy popular por los espectaculares (para entonces) gráficos de la máquina y su gran plantel de videojuegos, será la negligencia de sus sucesivos propietarios la principal causa de que acabe restringido a sólo la plataforma Amiga.

GEOS

Para el Commodore 64 y su sucesor el Commodore 128 se desarrolló el entorno gráfico GEOS en 1986. Este entorno se portó al IBM PC, fue utilizado en varias PDA y Nokia lo usó como base de su actual sistema operativo.

GEM

GEM (Graphical Environment Manager) es un GUI diseñado por Digital Research en 1985 para ejecutarse sobre varios sistemas operativos de línea de comandos del IBM PC y compatibles: funciona tanto sobre IBM DOS /MS-DOScomo sobre CP/M 86. Su máxima popularidad en el PC llega de la mano del Amstrad PC1512 y del Amstrad PC1640, los clónicos que rompieron en Europa la barrera del precio popularizando el PC, hasta ese momento relegado mayoritariamente a oficinas. Aunque se incorpora en su primera generación de portátiles y en el Sinclair PC200, será sustituido en la siguiente generación de PCs Amstrad por Microsoft Windows 2.xx. En el PC vivirá una segunda juventud al venir de serie con DR-DOS como TaskMax.
Pero será en los Atari ST y sucesores donde se convertirá en el entorno gráfico oficial de la plataforma, alcanzando gran popularidad, tanto por ser en principio una alternativa barata al MAC en autoedición, como por hacerse con el nicho de mercado de la música profesional.

Apple y Microsoft

A principios de los años ochenta (en 1982Apple, que había comenzado como una micro-empresa formada por dos empleados (Steve Jobs y Steve Wozniak) había crecido hasta convertirse en una empresa de 300 millones de dólares.
En el año 1983 Apple ya se había convertido en una empresa de 1000 millones de dólares, el mismo valor que IBM.
En 1987 IBM se vio obligada a entrar en el mercado de los ordenadores personales con entorno gráfico con su modelo PS/2, aliándose con Bill Gates (Microsoft), que había desarrollado el OS/2. La interfaz gráfica de este sistema operativo era muy similar a la de Apple.
Pero el OS/2 no se convirtió en el nuevo estándar del sector, debido fundamentalmente al conflicto de intereses entre IBM y Microsoft.
En el año 1985, Microsoft saca al mercado Windows 1.0, entorno gráfico para ordenadores PC IBM compatibles, con un parecido asombroso al Mac OS.
La respuesta de Apple a la introducción del sistema operativo Windows fue la interposición de una demanda de varios miles de millones de dólares contra Microsoft, por violación de copyright.
La aparición de ordenadores IBM clónicos hizo que el sistema Windows se popularizara, lo que restó mercado a Apple. Ésta se recuperó a finales de 1990 lanzando nuevos productos.
Una señal inequívoca del éxito de Apple fue la aparición de productos similares: una pequeña compañía llamada Nutek Computers Inc. anunció que estaba desarrollando un ordenador compatible con el Macintosh.
En 1991John Sculley, director de Apple, reveló que la compañía estaba considerando competir contra Microsoft en el campo del software vendiendo su sistema operativo a terceros.
Apple reveló que estaba manteniendo conversaciones con su antiguo rival, IBM, destinadas a compartir tecnologías. Decidieron crear una joint venture para desarrollar un sistema operativo avanzado que ambas utilizarían en sus nuevas máquinas y licenciarían a terceros. Este plan presentaba un desafío directo a Microsoft.
Microsoft consigue convertir a Windows en el sistema operativo más utilizado en el mundo, dejando a Apple en un segundo lugar.

Tipos de interfaces gráficas de usuario

GUI's y Zooming user interface

Los tipos de GUIs que se encuentran en juegos de computadora, y los GUIs avanzados basados en realidad virtual, se usan con frecuencia en tareas de investigación. Muchos grupos de investigación en Norteamérica y Europa están trabajando actualmente en la interfaz de enfoque del usuario o ZUI (Zooming User Interface), que es un adelanto lógico de las GUI, mezclando 3D con 2D. Podría expresarse como "2 dimensiones y media en objetos vectoriales de una dimensión".

Interfaz de usuario de pantalla táctil

Algunos GUIs son diseñados para cumplir con los rigurosos requisitos de los mercados verticales. Éstos se conocen como "GUIs de uso específico." Un ejemplo de un GUI de uso específico es la ahora familiar touchscreen o pantalla táctil (pantalla que al ser tocada efectúa los comandos del ratón en el software). Se encuentra actualmente implementado en muchos restaurantes y en muchas tiendas de autoservicio de todo el mundo. Fue iniciado por Gene Mosheren la computadora del ST de Atari en 1986, el uso que él específicó en las GUIs de pantalla táctil ha encabezado una revolución mundial en el uso de las computadoras a través de las industrias alimenticias y de bebidas, y en ventas al por menor.
Otros ejemplos de GUIs de uso específico, relacionados con la pantalla táctil son los cajeros automáticos, los kioscos de información y las pantallas de monitoreo y control en los usos industriales, que emplean un sistema operativo de tiempo real (RTOS). Los teléfonos móviles y los sistemas o consolas de juego también emplean las pantallas táctiles. Además la domótica no es posible sin una buena interfaz de usuario, o GUI.

Interfaz Natural de Usuario

Las NUI naturales son aquellas en las que se interactúa con un sistema, aplicación, etc., sin utilizar dispositivos de entrada como ratón, teclado, lápiz óptico, etc. En lugar de éstos se utilizan las manos o las yemas de los dedos.

domingo, 7 de septiembre de 2014

Software de sistema

Software de sistema

En terminología informática el software de sistema, denominado también software de base, consiste en un software que sirve para controlar e interactuar con el sistema operativo, proporcionando control sobre el hardware y dando soporte a otros programas; en contraposición del llamado software de aplicación. Como ejemplos cabe mencionar a las bibliotecas, como por ejemplo OpenGL, para la aceleración gráfica; PNG, para el sistema gráfico; o demonios que controlan la temperatura, la velocidad del disco duro, como hdparm, o la frecuencia del procesador como cpudyn.
El software de sistema por antonomasia es Microsoft Windows, que entre todas sus versiones acumula cerca de un 90% de la cuota de mercado. Mención especial merece el proyecto GNU, cuyas herramientas de programación permitieron combinarse con el núcleo informático basado en Unix denominado Linux, formando entre ambos las conocidas como distribuciones GNU/Linux. A diferencia de la plataforma de Microsoft u otros ejemplos como Mac OS, es software libre.
Estos programas realizan diversas tareas, como la transferencia de datos entre la memoria RAM y los dispositivos de almacenamiento (disco rígido, unidades de discos ópticos, etc) entre otros.

Tipos de software de sistema

Si el software de sistema se almacena en una memoria no volátil tal como circuitos integrados, usualmente se lo denomina firmware.