Unidades de entrada y salida

Unidad de entrada salida

UNIDAD DE ENTRADA SALIDA Conceptos
Unidad de entrada-salida (E/S): Elemento que proporciona un método de comunicación eficaz entre el sistema
central y el periférico. − − − − − Control y temporización Comunicación con la CPU Comunicación con el dispositivo externo Almacén temporal de datos Detección de errores

Funciones

Estructura del controlador E/S

Modosde interconexión E/S ⇔ CPU

− − −

Buses independientes → E/S aislada Bus común pero líneas de control separadas Bus único → E/S localizada en memoria

Técnicas de interacción E/S ⇔ Sistema

− − −

E/S controlada por programa E/S por interrupciones Acceso directo a memoria (DMA)

E/S controlada por programa
La CPU está pendiente en todo momento (sondeo constante mediante bucles) delestado de la E/S.

Inconvenientes

− − −

Pérdida de tiempo en bucle de espera Algunos programas no permiten estar en bucle Si varios periféricos ⇒ muchos problemas

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Unidad de entrada salida

E/S controlada por interrupciones
Elimina bucles de sondeo, de forma que entre CPU y unidad de E/S existe una línea de comunicación HARDWARE que provoca que cuando un periférico precisade la atención de la CPU la unidad de E/S envía un nivel o flanco de tensión que provoca una interrupción en la CPU. Esta deja de hacer lo que estaba haciendo y salta a una subrutina (vector interrupción) de respuesta a dicho periférico. A fin de cuentas tiene exactamente la misma función que una llamada a una subrutina, pero en lugar de efectuar dicha llamada vía instrucción recogida en el códigodel programa, dicha llamada se efectúa al activar un nivel de tensión en una determinada patilla. Si se analiza el código del programa almacenado en la memoria de una aplicación se puede ver que están las dos partes, la correspondiente a la aplicación y a la interrupción, pero entre ambos códigos no se ve una relación software.

Tratamiento de una interrupción:
1.2.3.Activar el sistema deinterrupciones, validando las que sea necesario. Periférico activa la interrupción (PI). CPU termina la instrucción en curso, salva el PC (Contador de programa) y algunos de los otros registros usados por el programa. 4.CPU inhibe interrupciones y carga en el PC el vector interrupción (dirección del programa de respuesta determinada por el fabricante del microprocesador), lo que implica que se salta aejecutar la respuesta a la interrupción. 5.6.Se informa al periférico del fin de respuesta para que desactive PI. Se reactiva el sistema de interrupciones. Se recupera el PC y los registros ⇒ se continua con la ejecución del programa interrumpido.

7.-

− Origen

Externa → Periféricos Interna → La propia CPU 1 línea Múltiples líneas Enmascarables No enmascarables Múltiples líneas EncuestaVectorizadas Software Hardware Nivel único Multinivel

− Nº líneas − Control de la CPU sobre la interrupción − Identificación de la fuente de la interrupción − Gestión de la prioridad − Niveles de interrupción

Clasificación de las interrupciones

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Unidad de entrada salida Número de líneas de interrupción
De acuerdo a la identificación de la interrupción existen dos métodos: −Múltiples líneas: En cuyo caso cada línea tiene asignado un vector interrupción (dirección de respuesta a cada línea de interrupción. Línea única: En cuyo caso para determinar la dirección de salto se puede utilizar el sistema de encuesta (pregunta mediante programa a todos y cada uno de los periféricos si ha sido él el productor de dicha interrupción) o vectorizada (cada periférico cunado genera unainterrupción entrega a través del bus correspondiente la dirección del vector interrupción, de forma que la CPU recibe el aviso de interrupción e inmediatamente recoge del bus el vector interrupción).

−

Control de la CPU sobre la interrupción
Enmascarar: forma de activar o desactivar de manera selectiva las interrupciones. Procedimientos: − Enmascaramiento individual. − Enmascaramiento...