Ingenieria de software 1

Buses Procesador-Memoria Sistema
INTRODUCCIÓN
Las distintas unidades funcionales de un computador necesitan comunicarse. Deben existir, por lo tanto, líneas para interconectar estos módulos.
GENERALIDADES
El bus es el elemento más corriente de comunicación en los computadores y consta de un camino que permite comunicar selectivamente un número de componentes o dispositivos, de acuerdo aunas ciertas reglas o normas de conexión. Desempeña por tanto las tareas de enlace y de conmutador, puesto que permite, en cada momento, seleccionar los dispositivos que se comunican a través suyo.
BUSES NORMALIZADOS
Un bus debe cumplir las siguientes especificaciones:
Nivel mecánico
En el nivel mecánico deben definirse aspectos tales como el tipo de soporte, el número de hilos del bus, el tipode conector, etc. Por ejemplo, en los buses para la conexión de placas impresas, hay que definir, entre otras cosas, la altura de las placas, los conectores y las posiciones de éstos, para garantizar la compatibilidad de las distintas placas.
Nivel eléctrico
El nivel eléctrico (u óptico, en el caso de emplear como soporte la fibra óptica), debe especificar el circuito equivalente de losdispositivos que se conectan a las líneas del bus, tanto de los emisores como de los receptores. También debe especificar las tensiones y corrientes utilizadas para establecer el valor de las señales. En este nivel, debe quedar definida la forma en la que los distintos dispositivos deben conectarse eléctricamente.
Nivel lógico
Este nivel define estáticamente todas las líneas del bus, estableciendo lasequivalencias entre los valores eléctricos de las señales y sus valores lógicos. Por ejemplo, se definirá que los hilos 0-7 su nivel alto (5V) equivale a un 1 lógico y los hilos 8-15 su nivel activo es a nivel bajo (0V).
Nivel de temporización básica
En este nivel se establecen los cronogramas para la realización de la operación más elemental del bus, esto es, de un ciclo.
Nivel detransferencia elemental
En este nivel se establece el procedimiento empleado para realizar una transferencia de un dato por el bus. En el caso de un bus de ciclo completo, este nivel coincide con el anterior puesto que la temporización básica establece todas las condiciones necesarias para transferir un dato. Sin embargo, en el caso de un bus de ciclo partido, se especifican las ranuras que forman cada tipode ciclo o transferencia.
Nivel de transferencia de bloque
En algunos buses, la operación básica está formada por una serie de transferencias elementales, que tiene por objetivo el transferir un bloque de información con entidad propia. En este nivel, deberá definirse el protocolo de comunicación empleado para realizar esta transferencia de bloque.
Se definirán aspectos tales como cabeceras,codificación de los datos para detección de errores, procedimientos de recuperación para el caso de error, identificación del receptor, etc.
JERARQUÍA DE BUSES
¿Por qué es necesaria la jerarquía de buses?
Cuando queremos conectar un gran número de dispositivos nos encontramos con una serie de problemas fundamentales:
* La diferencia de velocidad de los dispositivos afecta negativamente alrendimiento global, ya que mientras los dispositivos lentos realizan una única transferencia, otro dispositivo más rápido podría haber realizado muchas más.
* Los buses pueden actuar de “cuello de botella” si la demanda de la transferencia es mayor que la capacidad del bus, los dispositivos deberán esperar mucho tiempo para poder transmitir.
* Existe un mayor retardo de propagación, dadoque el bus ha de tener mayor longitud para poder soporta implementar un mayor número de dispositivos
Ventajas de las jerarquías de buses:
* El bus local entre el procesador y la caché aísla el tráfico de E/S del procesador.
Se puede transferir información entre la memoria y la E/S sin interrumpir la actividad del procesador.
* El bus de expansión reduce el tráfico en el bus del sistema....