Comunicacion interna en la computadora

Unidad 2 Comunicación interna en la computadora




















2.1 Buses
2.1.1 Bus local
2.1.2 Bus de datos
2.1.3 Bus de direcciones
2.1.4 Bus de control
2.1.5 Buses normalizados 2.2 Direccionamiento
2.2.1 Modo real
2.2.2 Modo protegido
2.2.3 Modo real virtual 2.3 Temporización
2.3.1 Reloj de sistema
2.3.2 Reset delsistema
2.3.3 Estados de espera 2.4 Interrupciones de hardware
2.4.1 Enmascarable
2.4.2 No enmascarable 2.5 Acceso directo a memoria
2.5.1 Sistema de video
2.5.2 Sistema de discos
2.5.3 Otras aplicaciones

2.1 Buses Problema: Cuando se quiere conectar un gran número de dispositivos a un mismo bus, se generan dos problemas. 1. Disminución del rendimiento global del sistema: •Aumenta el retardo de propagación de las señales • El bus debe tener mayor longitud para soportar mayor número de dispositivos • Las señales de arbitraje (GRANT), si son encadenadas, debe propagarse a través de un mayor número de posibles masters. • El bus puede actuar como un “cuello de botella” • Si la demanda de la transferencia es mayor que la capacidad del bus los dispositivos deberán esperarmucho tiempo para poder transmitir. • La diferencia de velocidad de los dispositivos afecta negativamente al rendimiento global • En el mismo tiempo que un dispositivo lento realiza una transferencia, uno rápido podría haber realizado miles de transferencias. 2. Incompatibilidad del bus con los dispositivos: • Existen dispositivos de E/S diseñados para un determinado bus, que son incompatibles conotros computadores que utilizan bus distinto. • Solución ideal: que todos los computadores utilizasen un estándar de bus uniforme. • Problema: cada fabricante diseña sus propios buses optimizados para sus arquitecturas por o que es muy difícil que todos se pongan de acuerdo. Solución a ambos problemas: Utilizar una jerarquía de buses en lugar de un único bus. Ejemplo de reducción del rendimiento delsistema (sistema con bus único)

2.1.1 Bus local

Ventajas de la jerarquía de buses • El bus local entre el procesador y la cache 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 • • La transferencia entre caché y memoria principal se puedenrealizar de forma más eficiente.

• Se pueden realizar una transferencia de memoira caché a memoria principal al mismo tiempo que el interfaz recibe datos desde un dispositivo de E/S. • El procesador+caché o el coprocesador tienen la misma “prioridad” en el acceso al bus que todos los dispositivos conectados al bus de expansión de forma conjunta. • Se elimina el problema de la incompatibilidad •El bus local y del sistema suelen ser propietarios (no estándar) y están optimizados para cada arquitectura particular. • Los buses de expansión son buses estándares o abiertos (ISA, EISA, PCI, VME, etc.) • Los buses estándares son independientes del computador. • Estos buses tienen unas características y especificaciones perfectamente definidas. • Existe una amplia gama de controladores oadaptadores para periféricos compatibles con estos buses. • La conexión de un controlador a un bus estándar es sencilla y rápida (mediante conectores estándar) • Podemos utilizar los mismos controladores y periféricos en otro computador que disponga del mismo bus estándar. Función del interfaz o adaptador de bus I. Adaptar las velocidades de ambos buses A. El bus del sistema es, en general, más rápido queel bus de expansión 1. El adaptador debe actuar como buffer de almacenamiento intermedio para evitar la pérdida de datos II. Conversión de líneas de bus A. Los buses pueden tener que utilizar señales distintas para realizar funciones similares B. Ejemplos: 1. Líneas de operación distintas a) Bus de sistema: Una única línea RD/WR+ b) Bus de expansión: Dos líneas READ - WRITE separadas 2. Líneas...