Arquitectura de computadoras
Páginas: 5 (1083 palabras)
Publicado: 12 de enero de 2014
Manejo de Entrada-Salida
Arquitectura de Computadoras
Agenda
1.2.3.1Módulos de entrada/salida.
1.2.3.2Entrada/salida programada.
1.2.3.3Entrada/salida mediante interrupciones.
1.2.3.4Acceso directo a memoria.
1.2.3.5Canales y procesadores de entrada/salida
Entrada/Salida
•
Una computadora no puede estar formado sólo
por la CPU y la memoria.
•
Para darle alguna utilidaddebe de comunicarse con
el mundo exterior a través del subsistema de
entrada/salida (I/O input/output).
Entrada/Salida
Entrada/Salida
• La misión principal del subsistema de E/S es
adaptar los dispositivos externos antes de
conectarlos al bus del sistema.
Entrada/Salida
• ¿Por qué no se conectan directamente al
bus del sistema?
1.
La velocidad de transmisión de datosde los periféricos es siempre
menor que la de la memoria y la CPU.
2.
Debido a la gran diversidad de periféricos no es posible incorporar
toda la lógica necesaria en el computador para manejar cada uno de éstos.
3.
Los formatos de datos de los periféricos son diferentes a los del
resto de la computadora.
Entrada/Salida
•
Hay dos formas de implementar la E/S enuna
computadora:
1.Construir a medida el subsistema utilizando
elementos básicos
2. o bien incorporar y programar dispositivos
estándares más complejos y genéricos.
Funciones del Sistema de E/S
1.
DIRECCIONAMIENTO: selección del dispositivo correspondiente de
entre los dispositivos disponibles en el sistema.
2.
SINCRONIZACIÓN: ha de posibilitar que la CPU y la memoria (altavelocidad transferencia de datos) se puedan comunicar con los dispositivos de
E/S (baja velocidad) sincronizando los envíos de datos entre ambos.
3.
TRANSFERENCIA: el sistema E/S debe de tener toda la circuitería y
señales de comunicación apropiadas para llevar a cabo la comunicación con
cada uno de los dispositivos del sistema.
Módulos de Entrada/Salida
Comunicación CPU-Periférico•
•
La E/S se implementa mediante dispositivos
periféricos.
DISPOSITIVO PERIFÉRICO:
Elemento que permiten la transferencia de
información entre la CPU y el mundo exterior.
Interfaz que traduce la información asíncrona y
analógica del mundo exterior a la información
síncrona y codificada del computador.
Dos partes: módulo de E/S y dispositivo
(externo).
•
•
•
Módulos deEntrada/Salida
•
Coordina el correcto flujo de información entre uno o varios dispositivos
externos (impresora, monitor, ...) e internos (memoria, procesador).
•
FUNCIONES:
1.
2.
3.
4.
Reconocer la dirección de la CPU que identifica al dispositivo externo.
Transferencia de datos entre el CPU y el dispositivo externo.
Recepción comandos desde el CPU.
Mantener información del estadodel periférico y mantener el protocolo de
comunicaciones con el periférico.
•
Un módulo de E/S puede controlar varios dispositivos externos.
Módulos de Entrada/Salida
•
El módulo de E/S también almacena datos
temporalmente debido a las diferencias de
velocidades entre los periféricos y el CPU o la
memoria.
•
Dispone de un mecanismo de detección de
errores tales como el usodel bit de paridad.
•
Los términos “controlador”, “procesador de E/S” y
“módulo de E/S” son equivalentes. La diferencia
radica en su complejidad.
Módulos de Entrada/Salida
Dispositivo Externo
•
La forma de comunicación con el módulo de E/S se hace mediante:
•
•
•
SEÑALES DE CONTROL (mandatos/comandos enviados por el CPU),
ESTADO (información sobre el funcionamiento deldispositivo)
DATOS.
•
Internamente suele haber una serie de buffers que son capaces de almacenar
temporalmente datos o información adicional de contexto.
•
Un componente importante suele ser el transductor que transforma la
información analógica en digital.
Dispositivo Externo
Entrada/Salida Programada
•
•
•
•
(Encuesta o Polling)
El CPU tiene el control absoluto...
Arquitectura de Computadoras
Agenda
1.2.3.1Módulos de entrada/salida.
1.2.3.2Entrada/salida programada.
1.2.3.3Entrada/salida mediante interrupciones.
1.2.3.4Acceso directo a memoria.
1.2.3.5Canales y procesadores de entrada/salida
Entrada/Salida
•
Una computadora no puede estar formado sólo
por la CPU y la memoria.
•
Para darle alguna utilidaddebe de comunicarse con
el mundo exterior a través del subsistema de
entrada/salida (I/O input/output).
Entrada/Salida
Entrada/Salida
• La misión principal del subsistema de E/S es
adaptar los dispositivos externos antes de
conectarlos al bus del sistema.
Entrada/Salida
• ¿Por qué no se conectan directamente al
bus del sistema?
1.
La velocidad de transmisión de datosde los periféricos es siempre
menor que la de la memoria y la CPU.
2.
Debido a la gran diversidad de periféricos no es posible incorporar
toda la lógica necesaria en el computador para manejar cada uno de éstos.
3.
Los formatos de datos de los periféricos son diferentes a los del
resto de la computadora.
Entrada/Salida
•
Hay dos formas de implementar la E/S enuna
computadora:
1.Construir a medida el subsistema utilizando
elementos básicos
2. o bien incorporar y programar dispositivos
estándares más complejos y genéricos.
Funciones del Sistema de E/S
1.
DIRECCIONAMIENTO: selección del dispositivo correspondiente de
entre los dispositivos disponibles en el sistema.
2.
SINCRONIZACIÓN: ha de posibilitar que la CPU y la memoria (altavelocidad transferencia de datos) se puedan comunicar con los dispositivos de
E/S (baja velocidad) sincronizando los envíos de datos entre ambos.
3.
TRANSFERENCIA: el sistema E/S debe de tener toda la circuitería y
señales de comunicación apropiadas para llevar a cabo la comunicación con
cada uno de los dispositivos del sistema.
Módulos de Entrada/Salida
Comunicación CPU-Periférico•
•
La E/S se implementa mediante dispositivos
periféricos.
DISPOSITIVO PERIFÉRICO:
Elemento que permiten la transferencia de
información entre la CPU y el mundo exterior.
Interfaz que traduce la información asíncrona y
analógica del mundo exterior a la información
síncrona y codificada del computador.
Dos partes: módulo de E/S y dispositivo
(externo).
•
•
•
Módulos deEntrada/Salida
•
Coordina el correcto flujo de información entre uno o varios dispositivos
externos (impresora, monitor, ...) e internos (memoria, procesador).
•
FUNCIONES:
1.
2.
3.
4.
Reconocer la dirección de la CPU que identifica al dispositivo externo.
Transferencia de datos entre el CPU y el dispositivo externo.
Recepción comandos desde el CPU.
Mantener información del estadodel periférico y mantener el protocolo de
comunicaciones con el periférico.
•
Un módulo de E/S puede controlar varios dispositivos externos.
Módulos de Entrada/Salida
•
El módulo de E/S también almacena datos
temporalmente debido a las diferencias de
velocidades entre los periféricos y el CPU o la
memoria.
•
Dispone de un mecanismo de detección de
errores tales como el usodel bit de paridad.
•
Los términos “controlador”, “procesador de E/S” y
“módulo de E/S” son equivalentes. La diferencia
radica en su complejidad.
Módulos de Entrada/Salida
Dispositivo Externo
•
La forma de comunicación con el módulo de E/S se hace mediante:
•
•
•
SEÑALES DE CONTROL (mandatos/comandos enviados por el CPU),
ESTADO (información sobre el funcionamiento deldispositivo)
DATOS.
•
Internamente suele haber una serie de buffers que son capaces de almacenar
temporalmente datos o información adicional de contexto.
•
Un componente importante suele ser el transductor que transforma la
información analógica en digital.
Dispositivo Externo
Entrada/Salida Programada
•
•
•
•
(Encuesta o Polling)
El CPU tiene el control absoluto...
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