Estructura de computador

Estructura de Computadores

Tema 6. Sistemas de entrada/salida

Departamento de Informática
Grupo de Arquitectura de Computadores, Comunicaciones y Sistemas
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

Contenido
Concepto de periférico
Estructura de un disco duro
Buses
Módulos de E/S
Técnicas de E/S
E/S programada
E/S mediante interrupciones
E/S por DMA

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Concepto deperiférico

Periféricos

Periférico:
Todo aquel dispositivo
externo que se conecta a
una CPU a través de la
unidades o módulos de
entrada/salida (E/S).
Permiten almacenar
información o comunicar
el computador con el
mundo exterior.

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Clasificación de periféricos
Comunicación:
Hombre-máquina
(Terminal) teclado, ratón, …
(Impresa) plotter, escáner, …Máquina-máquina
Módem, adaptador de red

Medio físico
(Lectura/accionamiento) x
(analógico/digital)

Almacenamiento:
Acceso “directo” (Discos, DVD, …)
Acceso secuencial (Cintas)

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Periféricos y unidades de E/S

Periférico

Módulo
de E/S

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Periférico
Dispositivo que interactúa
con el entorno
Unidad o Módulo de
Entrada/Salida
También denominado
controlador
Interfazentre dispositivo y
el procesador, que oculta las
particularidades de los
dispositivos
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Ejemplo: Disco duro

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Un poco de historia
El primer disco duro apareció en 1956
Instalado en el IBM RAMAC 305
50 Discos de 24”
5 MB de datos
Alquiler por año 35000 $

En 1980 aparece el primer disco 5 1/4”
5 -MB
10.000 $
En 1997 aparece el primerdisco a 15000 RPM

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Anatomía de un disco

Motor

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Anatomía de un disco

Discos

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Anatomía de un disco

Cabezas
lectoras/escritoras

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Anatomía de un disco

Módulo de control
y mecánica

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Anatomía de un disco
Electrónica
Planificación de
comandos
Corrección de errores
Optimización
Comprobación de
integridad
Control de las rpm

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Múltiples platos

rotación

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Cilindros
Información accedida por todas las cabezas

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Pistas ysectores
Pista
Un anillo del plato
Sector
División de la superficie
del disco realizada en el
formateo (típicamente
512 bytes)
Bloques
El SF escribe en bloques
Grupo de sectores

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Distribución de sectores

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Medida de la capacidad
Bits por pulgada cuadrada
Dependen de la cabeza de lectura/escritura, del medio degrabación, de la rotación del disco y de la velocidad a la que
el bus puede aceptar datos.
Pistas por pulgada
Dependen de la cabeza de lectura/escritura, el medio de
grabación, la precisión con la que la cabeza puede
posicionarse y la capacidad del disco para girar en un
círculo perfecto

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Capacidad de almacenamiento
Para discos con velocidad angular constante
ns:número de superficies
p: número de pistas por superficie
s: número de sectores por pista
ts: bytes por sector

Capacidad = ns × p × s × t s

z

Para discos con múltiples zonas
z: número de zonas
pi: pistas de la zona i
pi: sectores por pista de la zona i

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Capacidad = ns × t s × ∑ ( pi × si )

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i =1

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Direccionamiento
Tipos de direccionamiento
Direccionamientocilindro-pista-sector. Un sector queda
determinado por estos tres valores
Direccionamiento de bloques lógicos
Cada sector se identifica con un bloque lógico y la
correspondencia la hace el propio disco

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Tiempo de acceso
Tiempo de búsqueda (Tb): tiempo necesario para mover la
cabeza desde el cilindro actual al cilindro sobre el que se
quiere operar.
Latencia...