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3/17/2015

Optimización protocolo de coherencia de caché MESI en aplicaciones multitarea

Mostramos en este tutorial qué es el protocolo MESI y cómo funciona en pequeños sistemas con multiprocesadores simétricos. Indicamos la optimización que supone el protocolo MESI en el caso de transferencia de caché a caché y algunos resultados de simulaciones en determinadas condiciones.

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10/22/2011

Cómo conectar un pendrive a Linux Ubuntu Server 11.04 manualmente



Cómo conectar un lápiz de memoria USB o pendrive a Linux Ubuntu Server 11.04 sin modo gráfico. Explicamos los pasos necesarios para poder usar un pendrive en un sistema operativo Linux (válido para casi cualquier distribución) sin modo gráfico. Explicamos también cómo desmontarlo cuando ya no sea necesario y cómo formatearlo.


 

Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04

Os explicamos a continuación cómo montar un lápiz de memoria USB (pendrive) en el sistema operativo Linux Ubuntu Server. Explicamos cómo hacerlo de forma manual pues, normalmente, en distribuciones con modo gráfico como Ubuntu, Kubuntu, Xubuntu, Suse, Fedora, Debian, Red Hat, Oracle Enterprise Linux, etc., al conectar un lápiz de memoria suele ser detectado y montado de forma automática.
Por lo tanto vamos a explicar cómo montar un pendrive de forma manual en Linux:
1. Ejecutar el siguiente comando Linux sin el pendrive conectado, este comando nos devolverá las particiones de las unidades de disco actuales:
sudo ls /dev/sd*
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
En nuestro caso nos devolverá, sin el pendrive conectado:
/dev/sda
/dev/sda1
/dev/sda2
/dev/sda5
2. También podremos comprobar los dispositivos USB actuales del sistema con el comando Linux:
lsusb
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
En nuestro caso, sin el pendrive conectado, nos devuelve:
Bus 004 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
3. Ahora conectaremos el pendrive o lápiz de memoria al puerto USB del equipo con Linux Ubuntu Server, es posible que en la ventana donde estemos conectados muestre los datos de la conexión del USB, para cambiar a otra ventana de terminal y poder escribir comandos pulsaremos las teclas Alt + F2, iniciaremos sesión y así podremos ejecutar comandos y montar la unidad.
4. Tras conectar el pendrive al PC ejecutaremos ahora el comando Linux:
lsusb
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
Ahora nos devolverá una nueva línea, la referente al pendrive conectado:
Bus 004 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 001 Device 005: ID 1199:6890 Sierra Wireless, Inc.
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
5. Ejecutaremos de nuevo el comando anterior para mostrar las unidades y particiones, veremos que aparece una nueva correspondiente al pendrive:
sudo ls /dev/sd*
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
En nuestro caso nos devolverá, con el pendrive conectado:
/dev/sda
/dev/sda1
/dev/sda2
/dev/sda5
/dev/sdb
/dev/sdb1
Como vemos, aparece el nuevo dispositivo, por un lado /dev/sdb correspondiente a la nueva unidad pendrive conectada y por otro /dev/sdb1 correspondiente a la partición de esta nueva unidad, ésta será la que usemos para montar el pendrive.
6. Si queremos obtener más datos sobre el pendrive conectado, por ejemplo el tamaño de la partición o el sistema de ficheros que actualmente tenga podremos ejecutar el siguiente comando Linux:
sudo fdisk /dev/sdb -l
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
Disco /dev/sdb: 1007 MB, 1007681536 bytes
9 cabezas, 8 sectores/pista, 27335 cilindros
Unidades = cilindros de 72 * 512 = 36864 bytes
Tamaño de sector (lógico / físico): 512 bytes / 512 bytes
Tamaño E/S (mínimo/óptimo): 512 bytes / 512 bytes
Identificador de disco: 0x00000000
Dispositivo Inicio Comienzo Fin Bloques Id Sistema
/dev/sdb1 4 27336 983937+ 6 FAT16

Si no aparece en ninguna de las consultas anteriores (lsusb, fdisk, ls) será porque Linux no ha podido cargar los drivers del pendrive conectado, por lo tanto en este caso deberemos descargar el paquete con el driver o controlador del lápiz de memoria y ejecutar el siguiente comando Linux para instalarlo:
sudo dpkg -i /home/ajpdsoft/fichero_driver_pendrive
7. Crearemos una carpeta en el sistema, que será el punto de montaje, para crear la carpeta (normalmente dentro de "media") ejecutaremos el comando Linux:
sudo mkdir /media/lapiz
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
8. Ahora montaremos la unidad de memoria USB para poder utilizarla de forma normal: copiar, eliminar, modificar y crear ficheros y carpetas. Para montarla ejecutaremos el siguiente comando Linux:
sudo mount -t vfat /dev/sdb1 /media/lapiz
Donde "/dev/sdb1" será la partición del pendrive y "/media/lapiz" será el punto de montaje.
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
9. Podremos comprobar que el pendrive se ha montado correctamente con el comando Linux:
df -h
Montar un lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server 11.04
Ya tendremos disponible la nueva unidad en /media/lapiz para usarla normalmente para lo que queramos. Para acceder al pendrive ejecutaremos:
cd /media/lapiz

Desmontar pendrive o lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu

Para desmontar una unidad de disco, en nuestro caso una unidad correspondiente a un pendrive o lápiz de memoria USB ejecutaremos el siguiente comando Linux:
sudo umount /media/lapiz
Donde "/media/lapiz" es el punto de montaje que hemos establecido para el pendrive.
Desmontar pendrive o lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu

 

Formatear pendrive o lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server

Antes de formatear un pendrive en Linux debemos asegurarnos de que no esté montado, como mostramos aquí, si lo está lo desmontaremos como indicamos aquí.
Para formatear un pendrive, en primer lugar comprobaremos qué unidad tiene asignada, como hemos explicado aquí, a continuación ejecutaremos el siguiente comando Linux:
sudo mkfs.vfat /dev/sdb1
Donde "vfat" será el sistema de ficheros con el que formatearemos y "/dev/sdb1" será la partición del pendrive.
Formatear pendrive o lápiz de memoria USB en Linux Ubuntu Server


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Créditos

Artículo realizado íntegramente por Alonsojpd, fundador del Proyecto AjpdSoft.
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10/13/2011

Tipos de memoria en el microcontrolador de Arduino



Explicamos los diferentes tipos de memoria existentes en el microcontrolador usado por la placa Arduino. Indicamos qué uso tiene cada uno de ellos y mostramos un ejemplo de escritura y lectura de valores en la memoria no volátil EEPROM. Mostramos algunas alternativas para ampliar el almacenamiento en Arduino como EEPROM externa ó SD Card.


 

Tipos de memoria en Arduino: Flash, SRAM y EEPROM

Existen tres tipos de memoria en los microcontroladores utilizados por las placas Arduino (ATmega168, ATmega328, ATmega1280, etc.): memoria Flash, memoria SRAM y memoria EEPROM. A continuación indicamos las diferencias de cada una de ellas y el uso que Arduino puede darles.

 

Memoria Flash (espacio del programa) en Arduino

La memoria Flash (espacio del programa) es donde Arduino almacena el sketch. Un sketch es el nombre que usa Arduino para un programa. Es la unidad de código que se sube y ejecuta en la placa Arduino. Esta memoria es no volátil, si Arduino deja de ser alimentado eléctricamente los datos que haya en esta memoria permanecerán.
El tamaño de la memoria Flash de Arduino puede variar dependiendo del microcontrolador, aunque no es muy grande. Por ejemplo, para el chip ATmega168 el tamaño de la memoria Flash es de 16 kilobytes, de los cuales 2 kilobytes son utilizados por el bootloader. Para el caso del microcontrolador ATmega328 (como el que incorpora Arduino UNO) el tamaño de la memoria Flash es de 32KB, de los cuales el bootloader usa 0,5KB. Por lo que debemos desarrollar los programas de forma muy optimizada, usando los tipos de variables que menos memoria requieran, en la medida de lo posible. También debemos optimizar el código fuente de la aplicación para no repetir líneas de código.

Memoria SRAM (Static Random Access Memory ó memoria estática de acceso aleatorio) en Arduino

La memoria SRAM (Static Random Access Memory ó memoria estática de acceso aleatorio) es de tipo volátil, es el espacio donde los sketches (programas) almacenan y manipulan variables al ejecutarse. La información guardada en esta memoria será eliminada cuando Arduino pierda la alimentación. Esta memoria es de uso exclusivo para el programa en ejecución.
La memoria SRAM de Arduino es muy pequeña, por lo que debemos optimizar nuestros programas al máximo y no abusar de variables de tipo char muy grandes. Hay que tener en cuenta que cada carácter de una variable char utiliza un byte. En el microcontrolador ATmega 168 el tamaño de la memoria SRAM es de 1024 bytes, para el caso de un chip ATmega328 (como el que incorpora Arduino UNO) el tamaño es de 2KB (2048 bytes).
Si la SRAM se queda sin espacio, el programa de Arduino fallará de forma imprevista, aunque se compile y se suba a Arduino correctamente la aplicación no se ejecutará o se ejecutara de manera extraña.
A continuación mostramos algunos consejos para optimizar los programas y evitar que consuman toda la memoria SRAM disponible:
  • Si el programa se comunica con una aplicación ejecutándose en un ordenador, se puede intentar trasladar los datos o cálculos al ordenador, reduciendo la carga en el Arduino.
  • Si el programa usa tablas de referencia u otros arreglos de gran tamaño, es recomendable utilizar el tipo de datos más pequeño que se pueda para almacenar estos datos; por ejemplo, un int utliza 2 bytes, mientras que un byte utiliza solo 1 byte (pero puede almacenar un rango menor de datos).
  • Si no se necesita modificar las cadenas o datos mientras el programa se ejecuta, se pueden almacenar en la memoria Flah (de programa) en vez de la SRAM; para esto, hay que utilizar el keyword PROGMEM.

Memoria EEPROM en Arduino

EEPROM es un espacio de memoria que puede ser utilizado por los programadores para almacenar información a largo plazo. Este tipo de memoria es no volátil, por lo que los datos guardados en ella permanecerán aunque Arduino pierda la alimentación. Esta memoria puede ser usada para guardar valores si es necesario. Más adelante explicaremos cómo guardar y leer valores de esta memoria.
El tamaño de la EEPROM para un chip ATmega128 es de 512 bytes, para un chip ATmega328 es de 1KB (1024 bytes). Hay que tener en cuenta que el tamaño de la memoria EEPROM interna de Arduino es "pequeño" pero Arduino admite añadir módulos de memoria EEPROM externa de mayor tamaño.


Escribir y leer en la memoria EEPROM de Arduino

A continuación mostramos un ejemplo de escritura y otro de lectura en la memoria EEPROM interna de Arduino UNO. Para el ejemplo necesitaremos conectar Arduino al PC y disponer del IDE de desarrollo de Arduino, todo ello lo explicamos en el siguiente artículo paso a paso:
 

Escribir en la memoria EEPROM de Arduino

A continuación mostramos un sencillo ejemplo para escribir 1024 valores en la memoria EEPROM de Arduino UNO: 
#include  

void setup()
{
  //usamos un bucle que se ejecutará 1024 veces
  //en la posición i de la memoria EEPROM
  //guardaremos el valor de i
  for (int i = 0; i < 1024; i++)
    if (i <= 255)
    {
      EEPROM.write(i, i);
    }
    else
    {
      EEPROM.write(i, i - 255);
    }
}

void loop()
{
}

El ejemplo anterior se ejecutará una sola vez (no hemos usado "loop"). El bucle for se ejecutará 1024 veces y guardará en cada posición de la memoria el valor actual de i, teniendo en cuenta que el valor máximo que se puede guardar en una posición de memoria es de 255, por ello cuando llegamos a 255 guardamos el valor de i menos 255.

Leer valores de la memoria EEPROM de Arduino

A continuación mostramos un sencillo ejemplo que lee y envía por el puerto serie de Arduino todos los valores guardados en la memoria EEPROM (de un Arduino UNO, que tiene 1024 valores): 
#include  

int posicionActual = 0;
int valorLeido;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  //obtenemos el valor de la posición "posicionActual" de la EEPROM
  valorLeido = EEPROM.read(posicionActual);

  //enviamos por el puerto serie la posición leída
  Serial.print(posicionActual);
  Serial.print(" ");
  //enviamos por el puerto serie el valor leído de la posición
  Serial.print(valorLeido);
  Serial.println();

  //incrementamos la posición actual, puesto que el programa se 
  //ejecuta indefinidamente leeremos todas las posiciones de memoria EEPROM
  posicionActual = posicionActual + 1;

  //puesto que el programa se ejecuta indefinidamente
  //para evitar que dé error cuando nos excedamos de la última posición
  //de la EEPROM, cuando lleguemos al máximo 1024 empezaremos de nuevo
  if (posicionActual == 1024)
    posicionActual = 0;

  //esperamos un segundo
  delay(1000);
}
En ambos casos usamos la librería EEPROM.h, necesaria para acceso a la memoria EEPROM de Arduino.


Cómo ampliar las posibilidades de almacenamiento de Arduino

Cómo hemos indicado, las diferentes memorias de los chips de Arduino (Flash, SRAM y EEPROM) son demasiado limitadas para determinadas funcionalidades. Por ejemplo, si conectamos una cámara de fotos o de vídeo a Arduino y queremos guardar capturas de fotos o vídeos no nos servirán estas memorias.

 

Ampliar con memoria EEPROM externa

Una posibilidad para ampliar la capacidad de memoria de Arduino es usar memoria EEPROM externa, adquiriendo este tipo de memoria (que no es muy cara) podremos disponer de más memoria EEPROM para nuestro programa. Este tipo de memoria es no volátil. Por ejemplo, una EEPROM 24LC64 puede costar unos 4 euros y tiene 64K de tamaño:
Ampliar con memoria EEPROM externa
Obviamente, este tipo de memorias EEPROM no tienen un gran tamaño, por ello, no serán útiles para proyectos con grandes requerimientos de espacio.
Por supuesto existen librerías para trabajar con estas tarjetas en Arduino.

Ampliar memoria con SD Card

Si vamos a desarrollar un proyecto hardware con Arduino que tenga grandes requerimientos de espacio (Megas, Gigas), por ejemplo si queremos trabajar con audio, vídeo, fotos, almacenamiento de datos, etc., la mejor opción es utilizar algún tipo de medio de almacenamiento removible. La mayoría de los microcontroladores tienen una capacidad de memoria interna extremadamente limitada, como ya hemos comentado.
Para conseguir este almacenamiento extra utilizaremos las tarjetas flash (SD, microSD). Estás tarjetas permiten almacenar varios GBytes de datos en un espacio muy reducido.
En la imagen mostramos un módulo SD Card para Arduino, acoplable directamente:
En este otro ejemplo mostramos una SD Card para Arduino que tenemos que conectar manualmente, como se muestra en la imagen:
Ampliar memoria con SD Card
Por supuesto existen librerías para trabajar con estas tarjetas en Arduino.

 

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Créditos

Artículo realizado íntegramente por Alonsojpd miembro fundador del Proyecto AjpdSoft.
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