Diapositiva 1

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DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO
Jorge Alexander Romano Sanjuán Ingeniero de
Sistemas LSA (Linux System Administrator) Coordina
dor de Operaciones División de Sistemas UFPS
Ocaña
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Introducción a la Ingeniería de Sistemas
Tema Dispositivos de almacenamiento secundario
http//www.virtual.unal.edu.co/cursos/economicas/9
2211/
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Recordando
Cuál es la unidad base en el sistema de medición
para almacenamiento de datos ?
El Byte.
Cuál es el factor multiplicador en el sistema de
medición para almacenamiento de datos?
1024 (210)
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Recordando
Cuáles son los prefijos en el sistema de
medición para almacenamiento de datos?
Kilo, Mega, Giga, Tera, etc.
Cuántos bytes hay en un KiloByte?
1024
Cuántos bytes hay en un MegaByte?
1024 x 1024 1.048.576
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Recordando
Las memorias RAM y ROM son dispositivos de
almacenamiento?
Claro que sí! En ambos casos se trata de
dispositivos físicos en los que se almacena
información
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Recordando
Qué se almacena en la memoria ROM?
Las instrucciones para iniciar las operaciones de
la computadora.
Qué se almacena en la memoria RAM?
Todos los datos y programas que se están
ejecutando en un momento dado.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Recordando
Entre los dispositivos de almacenamiento Bajo
qué categoría se clasifican las memorias RAM y
ROM?
Memoria principal Almacenamiento principal
Almacenamiento primario Memoria primaria
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Recordando
Por qué se incluyen en la categoría primaria o
principal?
Porque la computadora no podría funcionar si
faltara una de ellas.
Qué otra categoría de dispositivos de
almacenamiento forma parte de la Arquitectura Von
Neumann?
Almacenamiento secundario.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Objetivos

• Identificar los dispositivos de almacenamiento
  secundario.
• Clasificar estos dispositivos de acuerdo con la
  tecnología que usan para la lectura y escritura
  de los datos.
• Explicar el funcionamiento general de estos
  dispositivos.
• Aplicar los criterios para la medición del
  desempeño de estos dispositivos.

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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Contenido

• Dispositivos magnéticos de almacenamiento.
• Dispositivos ópticos de almacenamiento.
• Organización de los datos en un dispositivo de
  almacenamiento.
• Medición del desempeño.

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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos y medios
Medios de almacenamiento Componentes físicos o
materiales en los que se almacenan los datos.
Dispositivos (unidades) de almacenamiento Compone
ntes físicos que escriben y leen de los medios de
almacenamiento.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
http//www.hardware12v.com/conocimientospc/intro.p
hp
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(No Transcript)
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Tipos de dispositivos

• Magnéticos
• Disquetes
• Discos duros
• Discos duros removibles
• Cintas magnéticas

• Ópticos
• CD-ROM
• CD-Recordable (WORM)
• CD-RWritable.
• DVD

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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Todos usan el mismo medio (material)
Usan técnicas similares para leer y escribir los
datos
Las superficies de los disquetes, discos duros y
cintas magnéticas están recubiertas con
partículas de un material magnético sensible (por
lo general óxido de hierro) que reacciona a un
campo magnético. Cada partícula actúa como un
imán, creando un campo magnético cuando se somete
a un electroimán. Las cabezas de
lectura/escritura de la unidad, contienen
electroimanes y graban cadenas de 1 y 0,
alternando la dirección de la corriente en esos
electroimanes.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Qué es un medio de almacenamiento?
El material físico en el que se almacenan los
datos.
Qué es un dispositivo de almacenamiento?
El componente físico que escribe y lee datos en
el medio de almacenamiento.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Cuáles son las categorías en que se clasifican
los dispositivos de almacenamiento?
Dispositivos magnéticos Dispositivos ópticos
Cuál es el criterio para clasificarlos bajo esas
categorías?
La tecnología que utilizan para leer y escribir
datos.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Nombre dos ejemplos de dispositivos magnéticos
Unidad de disquete Unidad de disco duro
Nombre dos ejemplos de dispositivos ópticos
Unidad de CD-ROM Unidad de DVD
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Por qué la categoría Dispositivos magnéticos de
almacenamiento recibe ese nombre?
Porque las cabezas de lectura/escritura de la
unidad contienen electroimanes. Graban cadenas
de 1 y 0 alternando la corriente en las
partículas de material magnético que recubren al
medio. Así, su tecnología para leer y escribir
datos está basada en el uso de campos magnéticos.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Cómo se organizan los datos en un disco?

• Antes de poder usar un disco para almacenar
  datos, se debe formatear o inicializar.
• Procedimiento de formateo
• Objetivo Crear un mapa con el que la computadora
  pueda llegar a cualquier punto del disco
  directamente.
• Pasos
• Creación de las pistas (círculos magnéticos
  concéntricos)
• Numeración de las pistas desde afuera (0) hacia
  dentro
• Creación de sectores (segmentos cortos en cada
  pista)
• Numeración de los sectores en forma secuencial y
  única
• Creación de registro de arranque, tabla de
  asignación de archivos (FAT), directorio raíz y
  área de datos.

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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Cómo se organizan los datos en un disco?
Pista (Track)
Sector
Cluster
Creación de pistas, sectores y cluster
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(No Transcript)
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Cómo se organizan los datos en un disco?
Creación de las cuatro áreas
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Cómo se organizan los datos en un disco?
MBR (Master Boot Record o registro de arranque)
Es un programa que se ejecuta cada vez que se
enciende la computadora, para determinar si el
disco tiene los componentes básicos necesarios
para ejecutar el sistema operativo. Si los
archivos están presentes, transfiere el control a
uno de los programas del sistema operativo, para
que continúe el proceso de inicio. Este proceso
se conoce como secuencia de inicio o booting El
registro de arranque también describe otras
características del disco, que el sistema
operativo necesita para tener acceso al área de
datos.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Cómo se organizan los datos en un disco?
FAT (File Allocation Table) Es una tabla que
guarda la ubicación de cada archivo dentro del
disco y el estado de cada sector. Cuando se
guarda un archivo en el disco, el sistema
operativo busca en la FAT un área disponible,
almacena el archivo y, finalmente, lo identifica
con su ubicación en la FAT.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Cómo funciona una unidad de disco?
La unidad tiene un motor que hace girar el disco
en un eje.
Las cabezas de lectura/escritura pueden moverse a
cualquier punto del disco.
Acceso aleatorio
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Unidad de disquete El medio y el dispositivo
están separados.
Medio Disquete
Dispositivo Unidad de disquete
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Unidad de disco duro El medio y el dispositivo
forman una sola pieza.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Unidad de disco duro removible El medio y el
dispositivo están separados.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Cuál es el objetivo de formatear un disco?
Crear un mapa con el que la computadora pueda
llegar a cualquier punto del disco directamente
Nombre las cuatro áreas que se crean durante le
proceso de formateo
Registro de arranque (Master Boot Record) Tabla
de asignación de archivos (FAT File allocation
Table) Directorio raíz Área de datos
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Qué es el registro de arranque?
Es un programa que se ejecuta cada vez que se
enciende la computadora, para determinar si el
disco tiene los componentes básicos necesarios
para ejecutar el sistema operativo. El registro
de arranque también describe otras
características del disco, que el sistema
operativo necesita para tener acceso al área de
datos.
Qué es la FAT?
Es una tabla que guarda la ubicación de cada
archivo dentro del disco y el estado de cada
sector.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Compare la unidad de disquete y la unidad de
disco duro, indicando 3 semejanzas y 3
diferencias.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Cómo funciona una unidad de cinta?
Como una cinta de audio. La diferencia es que la
unidad de cinta de computadora lee y escribe
datos digitales (0 y 1)
Debido a que la cinta es una tira larga de
material magnético, se escribe y lee un byte
detrás de otro
Acceso secuencial
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos magnéticos
Unidad de cinta
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos ópticos
Todos usan el mismo medio (material)
Usan técnicas similares para leer y escribir los
datos
Las técnicas de almacenamiento óptico usan la
precisión exacta que sólo se obtiene con rayos
láser. La unidad enfoca un rayo láser sobre la
superficie de un disco giratorio. Algunos
puntos del disco reflejan la luz en un sensor
(plano se interpreta como un 1) y otros
dispersan la luz (orificio se interpreta como
un 0).
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos ópticos
Cómo se organizan los datos en un disco?
La técnica de escritura perfora el disco,
disponiendo los datos en sectores, a lo largo de
una espiral contínua.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos ópticos
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos ópticos
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Dispositivos ópticos
Cuánta información puede almacenar un CD?
La cantidad de información que puede almacenar un
CD se mide en minutossegundossectores. Cada
segundo contiene 75 sectores, cada sector puede
almacenar 2.048 Bytes (2 KBytes). Los
CD-Recordable vienen en 21, 63 y 74 minutos. La
cantidad de información que pueden contener,
responde al siguiente cálculo ejemplo 74 min x
(60 seg) x (75 sectores) x (2 kbytes) 666,000
kilobytes 650 megabytes Los CD grabados en
fábrica pueden contener hasta 74 minutos.
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Medición del desempeño
Tiempo de acceso promedio

• Cantidad de tiempo promedio que le toma a un
  dispositivo colocar sus cabezas de
  lectura/escritura sobre cualquier punto en el
  medio de almacenamiento.
• Se mide en milisegundos (0,001 segundo)
• Es la combinación de dos factores
• La velocidad a la que gira un disco (rpm)
• El tiempo que toma mover las cabezas de una
  pista a otra

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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Disco de vídeo digital, o disco versátil digital
(DVD), un dispositivo de almacenamiento masivo de
datos es idéntico al de un disco compacto, aunque
contiene hasta 25 veces más información y puede
transmitirla al ordenador o computadora unas 20
veces más rápido que un CD-ROM.
Su mayor capacidad de almacenamiento se debe, a
que puede utilizar ambas caras del disco y, en
algunos casos, hasta dos capas por cada cara,
mientras que el CD sólo utiliza una cara y una
capa. Las unidades lectoras de DVD permiten leer
la mayoría de los CDs, ya que ambos son discos
ópticos no obstante, los lectores de CD no
permiten leer DVDs.
http//club.telepolis.com/ortihuela/
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Medición del desempeño
Tiempo de acceso promedio
Disquete 0,2 segundos ?200 milisegundos Disco
duro 8 a 12 milisegundos
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Medición del desempeño
Velocidad de transferencia de datos

• Cantidad de tiempo que le toma a un dispositivo
  leer o escribir datos.
• Se mide en KB, MB o GB por segundo (Ej MBps)
• NOTA No confundir MBps con Mbps
• Depende del tipo de controlador (intermediario
  entre la unidad y el CPU)
• Norma ST-506
• IDE (Integrated Drive Electronics)
• SCSI (Small Computer System Interface)

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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Por qué la categoría Dispositivos ópticos de
almacenamiento recibe ese nombre?
Porque para leer y escribir datos usan luz,
específicamente rayos láser. Algunos puntos del
disco reflejan la luz en un sensor (plano se
interpreta como un 1) y otros dispersan la luz
(orificio se interpreta como un 0).
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Cuál es la principal diferencia entre un CD-ROM
y un CD-R?
El primero sólo se puede leer. El segundo se
puede escribir (una sola vez) y se puede leer.
Cuántos megabytes se pueden almacenar en un CD-R
de 21 minutos?
21 min x (60 seg) x (75 sectors) x (2 kbytes)
189,000 kilobytes 184 megabytes
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Introducción a la Computación Tema Dispositivos
de almacenamiento secundario
Repaso
Quiero comprar un dispositivo de almacenamiento
secundario Qué factores debo tener en cuenta al
seleccionarlo?
Tiempo promedio de acceso Velocidad de
transferencia de datos
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Organización de la CPU

• Componentes de la CPU.
• Informática es la ciencia del tratamiento
  automático (por realizarse mediante máquinas -
  hoy en día electrónicas -) y racional (está
  controlado mediante ordenes que siguen el
  razonamiento humano) de la información.
• Este término apareció en Francia en 1962 uniendo
  las palabras 'information' y 'automatique'.
• En los países anglosajones se utiliza la frase
  Ciencia de las Computadoras (Computer Science).

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Organización de la CPU
La Organización Interna Una computadora esta
conformada por los subsistemas Procesador,
Memoria, Dispositivos de Entrada y Salida

• Componentes de la CPU.
• Conocido también como el Procesador, este
  dispositivo es básicamente el cerebro del
  computador, ya que la mayor parte de su
  ''inteligencia'' reside aquí. La CPU es
  responsable del control de la mayoría de los
  dispositivos del computador, y principalmente de
  la ejecución de las instrucciones de los
  programas. La CPU está conformada por otras
  sub-unidades, cada una de las cuales desempeña
  funciones particulares

La Organizacion Interna de la Computadora
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El PROCESADOR

• Es el cerebro del computador, se denomina
  comúnmente (Unidad central de Proceso ) CPU.
• Es una compleja pieza de circuitos la cual
  controla la operacion del computador. Esta hecha
  de cientos de miles diminutos suitches y sendas
  por las puede transmitir información binaria.
  Ella puede manipular información a altas
  velocidades de acuerdo a un conjunto fijo de
  instrucciones o programas que se encuentra dentro
  de ella. 

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El PROCESADOR

• La razón para su aparente inteligencia es la
  velocidad con la cual puede ejecutar una simple
  instrucción. Un microprcesador puede procesar mas
  de 100 millones de instrucciones por segundo. Su
  función es ejecutar programas almacenados en la
  memoria principal, tomar de ellos cada
  instrucción, examinarla y ejecutarlas una después
  de la otra. La CPU está conformada por tres
  unidades diferentes, así Unidad de Control,
  Unidad Aritmética Lógica , Registros de
  Almacenamiento Temporal y estan contenidos en un
  chip muy pequeño llamado microprocesador, de un
  tamaño no mayor que el de la uña más pequeña.
  Para ver como funciona vaya a como funciona el
  microprocesador. Los constructores de
  Microprocesadores mas conocidos son INTEL y
  MOTOROLA

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Organización de la CPU

• La ALU (Unidad Aritmética y Lógica) que ejecuta
  las operaciones aritméticas y lógicas básicas.
  Cuando una instrucción en un programa involucra
  Aritmetica o lógica, la unidad de control le pasa
  el control a la ALU (Unidad Aritmetica Lógica)
  que se encarga de realizar las operaciones de
  tipo aritmético y lógico.

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Organización de la CPU

• La Unidad de Control responsable de emitir y
  recibir las señales de control (impulsos
  eléctricos) para la ejecución de las
  instrucciones y otras operaciones básicas como el
  control de los otros dispositivos del computador.
  Dirige las operaciones de todas las otras
  unidades del computador incluyendo los
  dispositivos periféricos. Administra todos los
  recursos de la computadora, es como un policia
  dirige el flujo de datos entre por la CPU y la
  computadora. Unidad de control contiene las
  instrucciones de la CPU para llevar a cabo la
  ejecución de comandos. La unidad de control
  obtiene las instrucciones de la memoria, las
  interpreta y luego las transmite al componente
  apropiado para que efectué la labor que se
  indica.

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Organización de la CPU

• Set de Registros los registros son pequeñas
  unidades de almacenamiento (generalmente de 2 o
  más bytes) que son utilizados por el procesador
  para almacenar datos e instrucciones. Dependiendo
  del procesador, la cantidad de registros físicos
  puede variar desde 16 a 32.
• Los registros son un conjunto de lugares donde el
  procesador almacena datos mientras trabaja sobre
  ellos. La figura muestra los registros de un
  microprocesador 8088, 8086, 286.
• Registros de un microprocesador
• Cada uno de ellos es una parte Integral del
  procesador. Procesadores posteriores tienen dos
  registros mas, con capacidad mayor para el
  almacenamiento de información. Es un área
  temporal por la cual pasan los datos mientras
  están siendo procesados.El primer grupo de
  registros AX, BX, CX y DX tambien llamados de
  proposito general, son utilizadas para realizar
  operaciones. 

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Organización de la CPU
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Organización de la CPU
LA MEMORIA RAM En la memoria RAM se almacenan las
instrucciones y los datos que el computador
maneja, es una memoria volátil lo cual significa
que al apagar el computador se borra. Para efecto
de su administración técnica se conocen las
siguientes divisiones