Organizacion de computadoras 7ma edicion

Estructura de Computadores Universidad Carlos III de Madrid

Félix García Carballeira Alejandro Calderón Mateos José Daniel García Sánchez

Ejercicios del tema 6. Sistemas de E/S
Ejercicio 1. Sea un disco duro con tiempo medio de búsqueda de 4 ms, una velocidad de rotación de 15000 rpm y sectores de 512 bytes con 500 sectores por pista. Se quiere leer un fichero que consta de 2500 sectorescon un total de 1,22 MB. Estimar el tiempo necesario para leer este fichero en dos escenarios: • El fichero está almacenado de forma secuencial, es decir, el fichero ocupa los sectores de 5 pistas consecutivas. • Los sectores del fichero están distribuidos de forma aleatoria por el disco Ejercicio 2. Sea un disco con 600 sectores por pista, con un con una velocidad de rotación de 7200 rpm y untiempo medio de búsqueda de 2ms. Calcule el tiempo medio de acceso a un sector. Ejercicio 3. Sea un Se desea desarrollar un controlador para un semáforo. El controlador dispone de una CPU de 32 bits, mapa de E/S separado y juego de instrucciones del MIPS 32. A esta CPU se le conectan dos módulos de E/S. El primero es un cronómetro y el segundo es el módulo de E/S que controla el funcionamiento delsemáforo. El módulo cronómetro dispone de los tres registros siguientes: • Registro con dirección 1000. En este registro se carga el valor correspondiente a la cuenta atrás en segundos. • Registro con dirección 1004. En este registro se carga un 1 cuando se quiere comenzar la cuenta atrás. • Registro con dirección 1008. Cuando la cuenta atrás llega a 0, en este registro se carga un 1. Mientras se estárealizando la cuenta atrás el valor de este registro es 0. El módulo de E/S que controla el semáforo dispone de tres registros: • Registro con dirección 1012. En este registro se codifica el valor correspondiente al color del semáforo: 100 para el rojo, 010 para el amarillo y 001 para el verde. Se pide: 1. Escriba el programa ensamblador que controla el funcionamiento de este semáforo. Elsemáforo siempre comienza su funcionamiento en rojo. La duración del semáforo en rojo y verde es de 90 segundos y en amarillo de 20 segundos. Ejercicio 4. Un computador tiene conectado un ratón que debe consultarse al menos 30 veces por segundo para poder actualizar su posición en la pantalla. La rutina que consulta su posición y vuelve a dibujar el puntero en la pantalla requiere 2000 ciclos para suejecución. Si el computador tiene una frecuencia de 2.7 GHz, ¿qué sobrecarga supone la mencionada rutina de tratamiento de interrupciones, es decir, qué porcentaje de tiempo dedica el computador a ejecutar esta rutina. Ejercicio 5. Se dispone de un computador que tiene conectados un sensor que mide la temperatura de un horno y una alarma. El sensor de temperatura se conecta al computador a través deun módulo de E/S que dispone de los tres siguientes registros: • Registro de control (dirección: ST_REG_CONTROL). Este registro se utiliza para indicar la operación a realizar sobre el sensor. Se pueden indicar dos operaciones: o Inicialización del dispositivo. El dispositivo se inicializa mediante el valor 0 o Lectura de la temperatura. Esta operación se indica con el valor 1. • Registro de datos(dirección: ST_REG_DATOS). En este registro se almacena el valor de la temperatura tomado por el sensor. • Registro de estado (dirección: ST_REG_ESTADO). Este registro puede almacenar dos valores: o Listo (valor 1): cuando el dispositivo se ha inicializado o se dispone de una medida de temperatura válida. o Ocupado (valor 0): cuando el dispositivo está inicializándose o realizando una toma demedida. Por su parte, la alarma se conecta a un módulo de E/S que dispone de dos registros: • Registro de control (dirección: A_REG_CONTROL). Este registro se utiliza para activar o desactivar la alarma. Para activar la alarma se escribe en este registro el valor 1. Para desactivarla se escribe el valor 0.

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