ALMACENAMIENTO

4.3.4.- Almacenamiento, direccionamiento y representación en memoria.

Almacenamiento
La computadora posee determinada cantidad de almacenamiento interno denominado memoria principal, memoria RAM o memoria volátil. Esta memoria se activa al encender la computadora y se desactiva al apagarla. Para que un programa se ejecute, debe cargarse en la memoria principal, así como los datos necesarios. Como es más costosa, es un recurso escaso donde sólo se almacenan los datos que se requieren de inmediato, y los demás se relegan a los dispositivos de almacenamiento externo, donde la capacidad de almacenamiento es mayor, pero también el tiempo de recuperación. Por otra parte, el costo del almacenamiento externo es más bajo.
Direccionamiento
La memoria principal de la computadora se divide en pequeñas unidades de tamaño uniforme denominadas palabras, que tienen una dirección única.
Cada una de éstas palabras es capaz de almacenar una unidad de información (como, por ejemplo, resultados numéricos), y determina el número más grande y el más pequeño que puede almacenar.
El tamaño de la palabra depende de la computadora, pero siempre se especifica en múltiplos de 8 bits. Así, existen computadoras con tamaños de palabra de 8, 16, 32 y 64 bits.
Cada palabra de la memoria principal tiene una dirección fija que va de cero hasta el número total de palabras - 1. Las direcciones de memoria sirven para identificar cada palabra individualmente, de tal manera que pueda accederse al dato contenido en ella. A fin de simplificar su comprensión, las memorias se consideran como una hilera de palabras.
Por ejemplo, suponiendo que la memoria principal de una computadora tiene un tamaño de palabra de 8 bits, la cinta de color amarillo que se muestra enseguida podría representar las tres primeras palabras:



Dirección
P a l a b r a
Valor en decimal
0000
0
1
0
0
1
0
1
1
75
0001
0
1
0
0
0
0
0
1
65
0002
0
0
1
1
0
0
1
0
50
Representación en memoria
La representación en memoria de los caracteres no reviste mayor complicación, debido a que los códigos utilizados, como el ASCII (American Standard Code for Information Interchange), les asignan valores enteros positivos.
En el caso de los datos numéricos hay que considerar la distinción entre números negativos y positivos, y la que hay entre números de punto flotante y enteros.
Los signos se manejan normalmente mediante el bit más significativo de la palabra (el situado a la extrema izquierda), y se le denomina bit de signo. Cuando el bit de signo almacena un cero, el número se considera positivo; cuando almacena un uno el número es negativo. Es por esto que, si el tamaño de la palabra es de m bits, quedan m-1 bits para representar la magnitud del número almacenado.
Los números de punto flotante se manejan en formato logarítmico, con un número fijo de bits para la base y otro para la mantisa. El estándar para los números de punto flotante lo fija el IEEE.
Debido al formato logarítmico, los cálculos que se hacen con tipos de punto flotante no son tan precisos como los que se hacen con tipos enteros.

ALMACENAMIENTO,DIRECCIONAMIENTO Y REPRESENTACION DE MEMORIAS

Almacenamiento

Supongamos que la memoria utilizada tiene un tamaño de 4 Gigabytes y por tanto sus direcciones se representan con 32 bits. Las direcciones de memoria son números naturales en el rango [0, 232 – 1]. Pero este número natural es susceptible de ser almacenado él mismo en memoria. Es decir, se puede almacenar la representación binaria de una dirección de memoria en la propia memoria. Al tener un tamaño de 32 bits o 4 bytes, se utilizan para ello cuatro posiciones de memoria consecutivas.

Una dirección de memoria, por tanto, se puede considerar de dos formas posibles: o como una dirección de una celda de memoria, o como un número natural susceptible de ser manipulado como tal. Supóngase que en la posición de memoria 0×00000100 se encuentra almacenado el número entero de 32 bits 0×0153F2AB y que en la posición 0×00000200 se debe almacenar la dirección de dicho número. Para ello se almacena, a partir de la posición 0×00000200 el número 0×00000100 utilizando los cuatro bytes a partir de esa posición y se hace en orden creciente de significación al utilizar el esquema little endian.

En los dispositivos de almacenamiento del computador, se almacenan en forma temporal o permanentemente los programas y datos que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.

Debido a la cantidad de información que es manejada actualmente por los usuarios, los dispositivos de almacenamiento se han vuelto casi tan importantes como el computador. Aunque actualmente existen dispositivos para almacenar que superan los 650 MB de memoria; no es suficiente por la falta de capacidad para transportar los documentos y hacer reserva de la información más importante.

Es por tal razón que hoy en día existen diferentes dispositivos de almacenamiento, que tienen su propia tecnología. En la presente investigación se estudiaran todos y cada uno de los dispositivos de almacenamiento de un computador, las distintas marcas, clasificación, entre otros puntos que se irán desarrollando a medida que se avanza en la investigación.

Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). Internamente, las instrucciones o datos pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM (memoria de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuitos principal de la computadora, o bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica, esto quiere decir que los datos son almacenados por tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar energía eléctrica) por esta razón aparecen los dispositivos de almacenamiento secundarios o auxiliares, los cuales son capaces de conservar la información de manera permanente, mientras su estado físico sea óptimo. Los dispositivos de almacenamiento externo pueden residir dentro del CPU y están fuera de la placa de circuito principal.

Clasificación de los Dispositivos de Almacenamiento.

Los Dispositivos de Almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los datos que contienen:

Acceso secuencial: En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de información a la que se desea acceder.

Acceso aleatorio: En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la dirección donde se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabación y el punto donde se almacena la información buscada.

Medidas de Almacenamiento de la Información

Byte: unidad de información que consta de 8 bits; en procesamiento informático y almacenamiento, el equivalente a un único carácter, como puede ser una letra, un número o un signo de puntuación. 

Kilobyte (Kb): Equivale a 1.024 bytes.

Megabyte (Mb): Un millón de bytes o 1.048.576 bytes.

Gigabyte (Gb): Equivale a mil millones de bytes. 

Direccionamiento

Tras almacenar la dirección de memoria de un dato en la posición 0×00000200, ¿es posible obtener de nuevo el número 0×0153F2AB? La respuesta es afirmativa, pero no de forma inmediata, se debe obtener de memoria primero los cuatro bytes almacenados en la posición 0×00000200 y utilizarlos como una dirección de memoria de donde obtener los cuatro bytes contenidos en la posición 0×00000100. El acceso a este último dato se ha realizado de forma indirecta, es decir, mediante un acceso previo a memoria para obtener la dirección del dato final. Utilizando la notación funcional de operaciones sobre memoria, el acceso al dato se logra ejecutando Lectura(Lectura(0×00000200)).

Representación en memoria

Secure Digital (SD)

          Están basadas en el formato Multimedia Card (MMC). Las tarjetas marcadas como HC (High Capacity) funionan a alta velocidad y tienen tasas de transferencia de datos muy altas; algunas cámaras fotográficas digitales requieren este tipo de tarjetas para poder grabar video con fluidez o para capturar múltiples fotografías en sucesión rápida.

Starmedia

         También conocidas como (Tarjeta de Disco Floppy en Estado Sólido). Son duraderas y su apariencia física es similar a la de un disquete, pero con el tamaño aproximado de una estampilla de correo. Su forma impide introducirlas en su ranura en sentido contrario.

Memory Stick

Tarjetas digitales con con memoria flash diseñadas con la compañía Sony. Ademas de ser aptas para cámaras digitales de esta marca, las Memory Stick se pueden utilizar en una gran variedad de aparatos digitales. Estas tarjetas sirven para almacenar imágenes, música, datos, textos y gráficos Ofrecen una alta velocidadde acceso y o necesitan ningún dispositivo para la reproducción, pues disponen de un adaptador para disquetes.

                                                                                                                                                                             

Minini SD FLASH MEMORY

          Por su tamaño tan reducido, este formato de tarjeta se utiliza especialmente en teléfonos celulares. Combina gran capacidad de almacenamient, alta tasa de transferencia de datos, confiabilidad, seguridad y bajo consumo de energía. También se utiliza en reproductores de audio, cámaras digitales (por medio de un adaptador) y asistentes digitales personales (PDA).

Micro SD CARD

         Este formato de tarjeta solo mide 10.9mm x 14.9mm x 1mm y puede almacenar vrios GB de información. Al igual que el MINI SD, es my utilizado en teléfonos celular