Hasta no hace mucho, un tipico compilador de
lenguaje C requería menos de
640KB de memoria, su espacio de almacenamiento en disco rigido no
sobrepasaba los 2MB de información, su carga y
ejecución resultaba practicamente automatica y podian ser desarrollados,
gracias a su opercion, programas eficaces en poco tiempo de gestacion, capaces
de operar en arquitecturas 286 y 386
sin
inconvenientes de ningun tipo
Actualmente, las ultimas versiones resultantes de la natural
evolución de dichos compiladores requieren, para trabajar en forma comoda,
una configuración de sistema que cuente con un procesador 80486 y 8mB de memoria RAM,
espacio superior
a 40 MB en disco rigido a fin de alojar los
modulos del compilador y las librerias que brinda, MS Windows3.11 para
Grupos de Trabajo (dado que esta version ofrecera mayor
seguridad al momento de desarrollar programas que su paralela 3.1
para sistemas monousuarios), como asi una plaqueta de video con tencnologia
VESA Bus Local (a fin de no desperdiciar tiempo optimo para el manejo de
aplicaciones graficas). Sin embargo, a pesar de los requerimientos, existen aun
usuarios que se apartan de tales configuraciones intentando realizar
proezas con sistemas que hace tiempo dejaron de ser estandares, aun
sabiendo que las nuevas aplicaciones obligan, literalmente a actualizar su base
de hardware. Los nuevos desarrollos de software para la digitalizacion de
imagenes y sonidos (el mundo de la multimedia) resulta tan atractivo como potente, y animaciones de
contados segundos requieren tantos megabytes en disco rigido que una migracion,
por momentos se toma conflictiva. Sin embargo, n o
existe duda alguna sobre la necesidad imperiosa de realizar dicha
migracion.
Si bien tras una
primera observacion la misma aparentaria ser sencilla, el tranfondo que
encierra evidencia una dificultad, que antes decididamente no existia. Los
equipos con configuracion minima resultan mas complejos que aquellos que
una natural evolucion permitiria suponer, simultaneamente a un considerable
aumento de su fragilidad. Las altas velocidades implicadas en los
procesamientos posibles de ser instrumentados hoy en dia generan una nueva
naturaleza de componentes que solamente resultaran operativos cuando
su instalacion exija las mas optimas condiciones de trabajo. A modo de
ejemplo. Los caches involucrados en la nueva escala de procesamiento, asi
como las memorias ultrarrapidas revisten conceptos totalmente
para el usuario que recien migra a un sistema 80486 o Pentium, y el nuevo
paradigma de computacion acarrea problemas al encender un sistema que no
se repiten o surgen en forma esporadica. La deteccion de fallas resulta cada
vez mas dificil, y generalmente, no suelen presentarse en las
sesiones de "service" a que se someten, constantemente, los sistemas
actuales. Un clarisimo ejemplo vendria dado por la inusual demora
observada en el descubrimietnos del poco feliz ensamblajes de las unidades de
puntos flotantes en los procesadores Pentium.
Los perifericos
ultra-inteligentes comienzan a diezmarse en todas las ramas del
mercado y las computadoras resultan harto sofisticadas y de bajo costo.
Incluso los mas recientes modems de 2400bps encierran una tecnologia
suficientemente compleja para resultar potencialmente inseguros e
incompatibles.
Los costos caen precipitadamente en elacion a la
perfomance otorgada por las nuevas computadoras y perifericos mientras la
conectividad se torna indispensable. El software de red es muchisimo mas
amigable y su instalacion cada vez mas automatizada. Las placas de red
estandares, de 10MB resultan mas economicas que las disketeras y su software ya
forma parte de los sistemas operativos mas utilizados y en definitiva, la
optima utilizacion de los sistemas actuales tornan necesaria la obtencion de los
mejores niveles de perfomance evitando los cuellos de botella caracteristicos de
la computacion tradicional.
Intimamente entrelazados con la nueva
tecnologia, los espacios de memoria y almacenamiemnto tambein se han
convertido en una necesidad básica y el usuario lucha por cada megabyte libre de
su sistema revelado claramente su verdadero valor de uso.
Enemigos indestructibles:Volver
Arriba Los cuelos de botella
Realicemos un
ejercicio intelectual: supongamos la compra de un sistema basado en una CPU 80486 DX de
50 MHZ que cuente con 256 Kb de memoria caché, 4Mb de memoria Ram, plaqueta
de video Super VGAde 1MB, interface IDE, modem de 2400bps con capacidad
de fax de 9600bps, MS Windows 3.1 sobre un disco rigido de 170 MB y una
velocidad de acceso de 12ms. En principio, la suposicón inicial hace referencia a
un sistema relativamente muy rápido, aun sin llegar a las perfomances
obtenidas con plataformas Pentium. Pero, sin embargo, la velocidad
real del sistema puede ser muy diferente a la supuesta , dada la
posibilidad de existencia de importantes cuellos de botella diseminados a traves
de toda la infraestructura de hardaware. De hecho la perfomance global de la
computadora descripta puede sufrir degradaciones realmente insoportables, y
solamente "hilando fino" pueden ser encontradas las anomalías, que por lo
general se desprenden del costo económico involucrado en el
equipo.
Los cuelos de botella
Realicemos un
ejercicio intelectual: supongamos la compra de un sistema basado en una CPU 80486 DX de
50 MHZ que cuente con 256 Kb de memoria caché, 4Mb de memoria Ram, plaqueta
de video Super VGAde 1MB, interface IDE, modem de 2400bps con capacidad
de fax de 9600bps, MS Windows 3.1 sobre un disco rigido de 170 MB y una
velocidad de acceso de 12ms. En principio, la suposicón inicial hace referencia a
un sistema relativamente muy rápido, aun sin llegar a las perfomances
obtenidas con plataformas Pentium. Pero, sin embargo, la velocidad
real del sistema puede ser muy diferente a la supuesta , dada la
posibilidad de existencia de importantes cuellos de botella diseminados a traves
de toda la infraestructura de hardaware. De hecho la perfomance global de la
computadora descripta puede sufrir degradaciones realmente insoportables, y
solamente "hilando fino" pueden ser encontradas las anomalías, que por lo
general se desprenden del costo económico involucrado en el
equipo.
Observemos,al respecto, algunas
consideraciones tecnicas: un procesador 80486 requiere, para poder operar
al maximo su potencia, memorias cache externas con velocidades de 12
nanosegundos, mientras que , generalmente, la comercializacion de sistemas 80486
incluye la utilizacion de memorias cuyas velocidades oscilan entre los 20 y 25
nanosegundos, siendo imprescindible la activación de estados de espera (Wait
states). En otras palabras, he aqui un cuello de botella capaz de degradar la
perfomance del sistema en un orden cercano al 20%.
Por otra parte, si el sistema cuenta con chips de memoria RAM que
operan a una velociadad estandar de 80 nanosegundos, dicha celeridad puede
resultar demasido lenta si se pretende modificar un valor utilizando solamente
un ciclo de procesador. De alli que deba entonces ser enlentecido este ultimo
cada cez que una aplicación le indice acceder a esta naturaleza de
memoria, generandose otra degradación acumulable dentro del orden del 20%.
Además, y con relación al modem señalado, la velocidad de 2400 baudios impica
que la tansferencia de 1MB de información conlleva la necesidad de contar
con tiempos superiores a una hora, mientras que la misma operación realizada
mediante la utilización de un modem con 28800 baudios por velocidad
requeria 5 minutos de tranferencia. Al respecto, las comunicaciones estarían
generando un cuello de botella con degradación del 500% mientras que
la utilización de modems rápidos posibilita reducir considerablemente
dicho porcentaje.
Las plaquetas de video Super VGA
con bus ISA, solamente, con 16 pistas para realizar su comunicación con la
motherboard, establecida a una velocidad máxima variable entre los 4
y 8 MB por segundo, mientras que las plaquetas SVGA Bus
Local o PCI permiten la utilización simultánea de 32
pistas con velociadades superiores a los 30MHZ (llegando incluso a
la franja de los 132Mb/s para transferencia de datos ). La degradación promedial
originada por las plaquetas de video rondan así un 200% de degradación
global.
Similares caracteristicas
a las señaladas en los ejemplos procedentes pueden ser
encontrados al momento de observar la degradación sufrida en la perfomance
global de un sistema por la utilización de un disco rígido. Así para
los casos en que un usuario opte por utilizar una controladora con
interface IDE, obtendrá un flujo de información a traves de un bus de 16 bits a
una velocidad no superior a los 8MHZ. Ahora bien,si la interface involucrada
es Vesa Bus Local y el disco rígido resulta capaz de efectuar un alto
número de revoluciones por segundo, la comunicación de 32 bits podría llegar a
efectuarse a una velocidad de reloj del procesador y se obtendría
una alta capacidad de transeferencia de información por segundo. En pocas
palabras, la elección del disco rígido y su controladora insidirá en la
potencial existente de un cuello de botella capaz de degradar la perfomance
global del sistema en un porcentaje cercano al 300%.
Familiarizando
conceptos:
Volver Arriba Interleave, Acceso, Revoluciones por minuto, Caché.
Al momento de realizar una adquisición, el usuario habitualmente recibe información referida a
los discos rígidos con un "estilo"
característico: disco NNNN de 340Mb, IDE, 13ms de aceeso: U$S ###. Esta
naturaleza de publicaciones resulta fácilmente localizable en prácticamente
todos los medios de prensa, específica e inespecíficamente relacionados con
la informática. Allí se describen los parámetros
-supuestamente- relevantes: marca, modelo, capaciad interface y velocidad media
de localización de información. Si bein reviste gran interés cada uno de tales
parámetros, las nuevas aplicaciones y sistemas tornan necesria la
inclusión y el detalle de información que, hasta el momento, podría
no resultar significativa. Así, los discos rígidos -hasta no hace
mucho- se especificaban de acuerdo a dos variables básicas involucradas
intimamente con su perfomance: Milisegundos de acceso e Interleave. La primera
hace referencia al tiempo medio que insume la cabeza lectora para desplazarse a
un sector determinado de un disco rígido. De hecho, cuanto menos utilice en
la busqueda de información, mayor será la perfomacne general del sistema.
Por su parte, la segunda variable surge de una antigua limitación sufrida por
las unidades de discos rígidos. Las mismas evidenciaban una total imposibilidad
de leer una pista en una sola revolución, y tras dicha imposibilidad la
disposición de los sectores se realizaba en forma entrelazada. Así los primeros
sectores para los discos con Interleave 1 serían,
secuencialmente, 1,2,3,4... , mientras que para los casos de Interleave 2
la disposicón variaría la secuencia, 1,12,2,13,14... De esta manera,
la lectura completa de un track determinado implicaría tantas
revoluciones como el valor de Interleave específico para cada disco y dicho
valor siempre será directamente proporcional a la perfomance global de la unidad
referida. Actualmente, esta información es irrelevante en tanto que todos
los discos rígidos poseen un facctor de Interleave 1, pero al tiempo
de "desaparecer" un parámetro a otro crucial, nuevas variables entran en juego
al momento de evaluar la perfomance obtenida con cada modelo de discos
rígidos comercializados. Dichas variables se relacionan con la capacidad de
transferencia de la información en el menor tiempo y en forma
bidireccional, es decir, realizando las operaciones de grabación y
recupercaión de información. Dichos factores independientes de la naturaleza de
interface utilizada para oficiar de nexo entre el procesador y la unidad
de disco rígido, son:
Revoluciones por segundo:Volver
Arriba Un disco normal trabaja con 3600 revoluciones por minuto. A medida que
dicho valor aumenta, el tiempo de lectura de un track completo disminuye en
forma gradual y así, un disco capaz de operar a 7200 revoluciones por
minuto leerá la misma información reduciendo el tiempo en un 50%,
obteniendo una mejora de perfomance 100%.
Caché interno:
Consiste en una memoria
interna del dsico rígido dentro de un rango establecido en 32 y 1024KB de
acuerdo a la marca o modelo de cada unidad en particular. En operaciones de
escritura, esta memoria intermedia alm,acena información en forma sumamente
velóz, transfiriendo posteriormente la mismaa los sectores del disco rígido que
le correspondan. Por su parte, bajo tareas de lectura,
almacena los últimos datos leídos de forma tal que, llegando el caso
de requerir algunos de los mismos por parte del procesador, su localización no requiera una busqueda física a
traves de la unidad, sino que es hallado
directamente en esta memoria.
Sin embargo, el
caché interno no resulta de gran importancia en estos casos, dado que la
definición de cachés mediante la utilización de software específico
(SmartDrive o Ncaché, por ejemplo) faculta el logro de perfomances similares o
inclusos superiores , puesto que la información repetitiva no es buscada
en la memoria propia del disco rígido sino en la memoria RAM del
sistema.
También puede darse la existencia, en unidad de discos, de una
memoria caché denominada Caché inteligente, que incorpora la función de "look
ahead" (leer hacia adelante). Gracias a la misma, en aquellas
ocasiones que reporten una ausencia de trabajos de lectura o escritura mediante
un algoritmo predefinido, el caché interno lee los sectores del disco cuya
probabilidad e utilización sea significativamente alta, (generalmente los
sectores contiguos al último leído), de forma tal que si el procesador
efectivamentesolicita dicha información, la transferencia pueda
efectuarse ganando tiempos de suma importancia.
Tras estas
consideraciones, la linea original de comercialización debería reelaborarse,
obteniendo el siguiente formato:
Disco NNNNNNNde
340 MB,IDE, 13ms de acceso, 4500 Rpm, 256Kb de caché : U$S ###
Diferencias tecnológicas:Volver Arriba Buses y controladoras.
Cuantos más bits puedan ser
enviados en un solo ciclo de reloj, mayor cantidad de datos podrán obviamente,
se recibidos. Ahora bien, si los canales de comunicación o vías
simultáneas existen en pequeña cantidad, se produce un cuello de botella.
Concretizando esta información, podríamos decir que si un disco rígido es
extremadamente velóz y la comunicación con el procesador se realiza
la utilización de una pista muy anosta , la pérdida de perfomance será muy
notoria , mientras que los discos rígidos mas lentos no necesitarám buses de
comunicación rápidos en la medida en que será totalmente imposible sobrepasar la
velocidad propia de la unidad de almacenamiento masiva utilizada. Una
demostración empírica de estas características puede ser
facilmente observada por cualquier usuario que migre de un sistema
con buses de 8 a 16 bits a otro sistema superior con buses de 32 bits,
conservando sus discos rígidos y su controladoras, y esperando una inexistente
mejora en los tiempos de lectura y escritura de la información en los
mismos. Evidentemente tras la optima realción de velocidad del
disco y el ancho de banda del bus utilizado para su control, subyacen las
perfomances finales que tales operaciones de ectura y escritura
obtendrán.
Diferentes tipos de buses (cuya meterialización vendría dada por
los zócalos o slot disponibles en la motherboard de cada sistema) pueden ser
encontrados en los microcomputadoras actuales. Entre ellos, los más comunes
reciben las denominaciones: ISA, EISA, VESA, Bus Local y PCI..
ISA:La Arquitectra Industrial Estandar
(Industry Standard Architecture) fué utilizada como bus para las primeras
computadoras personales de IBM , en modalidades de 8 y 16 bits. Permite la
transferencia de información a traves de una banda de hasta 16 bits con una
velocidad máxima no superior a los 8 MHz. Una característica relevante consiste
en la posibilidad de utilizar cada slot disponible para la conexión con
cualquier periférico, sin necesidad de programar el mismo.
Micro Channel: IBM diseñó este bus de 32
bits para utilizarlo en sus modelos más avanzados de la serie PS/2 la
serie RS/9600 y algunos modelos de 9370. Capáz de soportar multiprocesamiento y
operar con dos omás CPU en paralelo; una de las principales desventajas su
incompatibilidad con las placas existentes de bus para las PCs.
EISA: consiste en una extensión del
clásico bus ISA desde sus originales 16 bits hasta los actuales 32 bits de
transferencia. Además, consiste en una bus inteligente, siendo necesaria la
especificación, mediante software o gracias al BIOS, de los periféricos que
serán conectados a traves de ellos . La velocidad máxima capáz de alcanzar un
bus EISA es de 33 Mb por
segundo.
VESA
Bus Local: Bus Isa extendido a 32
bits. Mantiene las mismas características que el ISAa en cuanto que
cualquier placa
PCI: Este tipo particular de bus cuenta
con un "peine" especial que extiende el bus a 32 bits y con posibilidad de
llegar a los 64 bits de tranferencia. Su velocidad es independiente de la propia
del procesador utilizado y alcanza los 33MHz. En la mayoría de las pruebas
supera al bus VESA consistiendo en el bus por exelencia para los sistemas
basados en procesadores Pentium. La velocidad máxima soportada es
de 132Mb por segundo.
Mas opciones aún:Volver Arriba Controladoras e interfaces.
No solamente el bus es de significativa
importancia al momento de reconocer las características principales de un disco
rígido. De hecho el bus hace referencia a la forma en que se comunicará la
controladora de la unidad con el procesador central del sistema, mientras
que, por parte de la controladora, existen diferentes interfaces que ofician
administrando el funcionamiento de la unidad de almacenamiento masivo.
Entre tales interfaces, deben ser indicadas las más difundidas: IDE, Fast
ATA, SCSI, y Enhanced IDE.
IDE: La Electrónica de unidades
Integradas (Integraded Drive Interface) hace referncia a un controlador
cuyas características más relevantes consisten en que su lógica no se encuentra
almacenada en la placa conectada al slot de expansión, sino integrada
en el mismo disco. Una gran ventaja radicada en el hecho según el cual los
errores de lectura u originados tras el manejo de cachés internos se
localizan en forma local, sin la génesis de pérdidas de comunicaión con la
unidad central. El BIOS del computador se encarga de controlar el dispositivo de
manera totalmete transparente para el usuario.
Su perfomance se sitúa entre los 4 y 8,3 MB por segundo, ejecutando sus
operaciones bajo un Bus ISA o conectada en forma directa a la motherboard. Sin
embargo no es posible conectar mas de dos discos IDE por
computadora.
SCSI:Volver
ArribaExisten varias normas
SCSI, que por problemas en la definicón de la norma, resultaron, lamentablemente
incompatibles entre ellas. La mayoría de dichas normas SCSI estan basadas en el
SCSI-1 aprobada en 1986 y que gracias a las aplicaciones multimedia
estan adquiriendo una difusión masiva . SCSI hace referencia a una
interface pequeña de sistemas de computadoras (Small Computer System
Interface) y a un solo controlador SCSI; pueden conectarse hasta siete
dispositivos diferentes, mas allá de ser imposible una comunicación que implique
mas de un par de ellos en forma simuiltánea. Las interfaces SCSI estándar
resulta ideal para esblecer la conexion de varios discos utilizando solo una
plaqueta controldora. Las interfaces SCSI son de 8 bits puediendo realizar
tranferencias de 5MB por segundo. Se conectan sobre un bus ISA
mientras que el adaptador adquiere el controlde los periféricos, destimando al
BIOS, ocupando lugar de memoria con sus controladores de dispositivos (driver) y
provocando, eventualmente, problemas de
compatibilidad.
Fast ATA: Esta interface conforma
una versión sofisticada de la interface IDE. Se comunica al disco mediante la
utilización de 16 cables y logrando una transferencia de hasta 13,3MB por
segundo. Se aplican en arquitecturas VESA Bus Local, como así
también en controladoras integradas a las motherboards o en buses PCI.
Sus requerimeintos básicos, tanto para la interface como para el
disco, son los siguientes.
Modo 3 PIO a 11,1MB por segundo (modo existente en computadoras con
Bus Local)
Modo 1 DMA a 13,3 MB por segundo.
Lectura y escritura simultánea de múltiples bloques.
Es manejable directamente dese el BIOS, sin necesidad de programas
externos o controladores de dispositivos. Sin embargo, es totalmente
imprescindible contar con BIOS que lo soporte
¿Existe una combinción ideal?
Los discos SCSI son significativamente mas
costosos que sus pares operables bajo normas IDE, EIDE, Fast ATA. Además su
instalación puede revestir ciertos problemas inexistentes bajo la
operación de las otras interfaces señaladas. Por otra parte para considerar una
mejor combinación, deberá estimarse previamente la utilización final del equipo.
Así de acuerdo a las aplicaiones, podría realizarse la siguiente
tipología:
A)Uso personal y desarrollo: Las interfaces EIDE o FAST ATA resultan óptimas para su
modalidad de trabajo, en la medida que utilizan el BIOS de la computadora
( en la EIDE siempre y cuando sea compatible con dicha interface). Pueden ser
colocadas en, prácticamente, cualquier slot sin la necesidad de realizar
un programación previa para la administración de los mismos. Además,
económicamente resultan más accesibles quie la utilización de las normas
SCSI.
B)Multimedia: para esta naturaleza de
aplicaciones la interface fast SCSI-2 podría considerarse seriamente si es
deseada la utilización de los discos y CDs en un mismo cable, liberando,
consecuentemente, los slots disponibles en la motherboard. De cualquier
manera, las interfaces Enhanced IDE y Fast ATA pueden trabajar sin
generar problemas, en la medida en que poseen una gran velociadad y
aún cuando necestiten slots dedicados. Si la placa ed sonido posee
una interface SCSI, pueden utilizarse discos del tipo EIDE o Fast ATA,
mientras que la unidad de CD-Rom responda a la norma
SCSI.
C)Srvidor de discos:
la famillia de las interfaces FAST SCSI son altamente recomendadas, puesto
que operan a muy altas velocidades y permiten, además la colocación de siete
unidades de discos por interfaces. El crecimiento del sistema no obliga a un
intercambio de disco, sin que los discos nuevos pueden incorporarse a la misma
interface. De hecho, muchos sistemas operativos de red permiten realizar
mirroring (discos espejados o de respaldo) solamente mediante la utilización de
interfaces SCSI.
Recomendaciones:Volver
Arriba No es recomendable adquirir
equipos que no cuenten con tecnologia VESA Bus Local o
PCI, aún cuando cuando los precios con que se comercializan sean
atractivos. La diferencia tecnologica es altamente importante.
Verificar que el procesador soporte buses de 32 bits o más (tanto interno
como externo). Evitar los procesadores de 16 bits (ej. Cyrix 486
SLC).
Verificar que los cachés externos sean compatibles con la
velocidad el procesador.
Adquirir discos con tecnologías Fast ATA, Enhanced
IDE, o Fast SCSI que se instalen en buses VESA o pCI, verificando que la
computadora permita el modo PIO3 de transferencia rápida.
Adquirir
plaquetas SVGA de 32 bits (VESA o PCI ) a fin de no sufrir
enlenteciemientos indeseados bajo la operación en entornos
gráficos.
INSTALACION DE UN DISCO RIGIDO
Si bien la velocidad de los buses, interfaces
y discos son actualmente muy alta; no siempre se obtienen la perfomance
indicada en la tablas de interfaces. Existen parámetros adicionales que deben
ser necesariamente considerados y no solo hacemos referncia al
indice de transferencia implicado. Entr tales parámetros adquiere especial
importancia el protocolo de correción de errores generados entre la interface y
el disco, el posicionameinto preciso, la lectura y el envio de datos
desde el disco, etc. De hecho, la velocidad real de tranferencia, considerados
todos los factores que intervienen, pueden encontrarse drásticamente
reducida a la cuarta parte del total permitido por la interface, y así un
buen disco de 4500 RPM con interface VESA Bus Local puede acercarse a una
trasferencia de 2 MB por segundo de una correcta
optimización.
Existen muchas variables que determinan una escritura
y lectura aparentemente normal y sin errores: Sin embargo, dicha apariencia
puede reflejarse en la pérdida "inexplicable" de la información de todo el
disco. Por tanto, cuando se instalar un disco o modificar la configuración
del hardware utilizado, podríanm recomendarse los siguientes
pasos:
1) Comprobación de copia
:
Requisitos: DOS 6.x y programa
CHEQDIR del diskette de utilitarios v1.0 de Compumagazine. (puede encontrarse en
MP-OnLine! ).
Paso1
- Ejecutar el comando Cheqdir
posicionando en dicho directorio y autorizar la creación del archivo de
control.
Paso 2
-Escribir el comando XCOPY\DOS\COPIA.
-SI pregunta
acerca de si es directorio, responder afirmativamente.
-Al finalizar la copia tipar CD\COPIA.
-Ejecutar nuevamente el comando Cheqdir.
Si se verifican
errores, el disco no es´ta grabado de forma correcta. No utilizar dicho
disco.
Volver Arriba