Instituto Tecnológico de Morelia

Transcripción

1 Instituto Tecnológico de Morelia Arquitectura de Computadoras Unidad 1b

2 Programa Memoria Conceptos de manejo de memoria Memoria principal semiconductora Memoria cache Dispositivos de Entrada/Salida Módulos de entrada salida Entrada y salida programada Entrada y salida mediante interrupciones Acceso directo a la memoria Canales y procesadores de entrada y salida

3 1.2.4 Buses Tipos de buses Estructura de los buses Jerarquía de buses Interrupciones

4 1.2.2 Memorias Conceptos de manejo de memoria Conjunto de celdas de almacenamiento y sus circuitos asociados Una palabra es el conjunto de bits que puede leerse o escribirse en una sola operación Un grupo de 8 bits es un byte. Un grupo de 4 bits un Nible Los tamaños de palabra en las memorias suelen ser múltiplos de 8 bis El tamaño de la palabra coincide con el numero de terminales de datos que poseen.

5 Memorias (2) Las lineas de direcciones sirven para escoger en cual de todas las palabras de la memoria se va a guardar o a leer un dato El número de lineas de direcciones se determina por el tamaño de la memoria T=2 N T - Número de palabras o localidades N - Número de lineas de direcciones Es común que el tamaño de las memorias se exprese como un múltiplo de las siguientes unidades: 1K = 2^10=1024; 1M = 2^20 = 1024*1024, 1G=2^30 = 1024*1024 *1024

6 Clasificación de Memorias Volátiles: pierden la información cuando son desenergizadas (RAM) RAM estatica: Se forma con flip-flops. Rápida pero cara. RAM Dinámica: Se almacenan los datos en la capacitancia parásita de un transistor. Como el capacitor se descarga necesita reescribirse el dato con frecuencia. Alta densidad, baratas pero lentas. No volátiles: conservan la información aún sin suministro de energía ROM: Se construyen con diodos, datos grabados por el fabricante PROM: Los datos se graban quemando fusibles. EPROM: Similares a la DRAM, guardan los datos en la carga almacenada en la compuerta flotante de un MOS- FET especial. Se borran con Luz UV EEPROM y FLASH: Se borran eléctricamente

7 1.2.3 Módulos de entrada y salida Proporcionan a la computadora capacidad de interactuar con el mundo exterior Ejemplos clásicos: teclado, ratón, monitor. Ejemplos no tan conocidos: puerto paralelo, puerto serie, temporizador, convertidor analógico digital, convertidor digital analógico

8 1.2.3 Dispositivos de I/O Arquitecturas (Técnicas de interfaz) Escrutinio (Polling) se revisa si el dispositivo requiere atención periódicamente Interrupciones El dispositivo llama a una rutina de atención por medio de un mecanismo de hardware especial, interrumpiendo la ejecución del programa principal Acceso directo a memoria (DMA Direct Memory Access) El dispositivo de entrada/salida toma el control del Bus del procesador y transfiere los datos la memoria directamente.

9 Escrutinio Operación de entrada: El dispositivo esta listo? No while((registro&bandera)==0); Entrada=Registro2; Si Ejecutar operación de entrada y salida Operación de salida: while((registro&bandera)==0); Registro2=salida;

10 Interrupciones Programa Principal Void main() { //habilitar mascaras de // interrupción local // y global While(1){... } } Rutina de atención de interrupciones ISR(vector) { //operación de entrada //o salida }

11 Acceso directo a memoria El controlador del sistema operativo envía la dirección de memoria en donde debe empezar a leerse o escribirse los datos y el número total de palabras a transferir al controlador de DMA y al periférico a trabajar El procesador se detiene y cede el control del bus al controlador de DMA, que realiza la operación de entrada o salida Al terminar, el controlador de DMA regresa el control del bus al procesador

12 Tipos Dispositivos orientados a caracteres Transfieren cantidades pequeñas de información a la vez, comúnmente por medio de escrutinio o interrupciones, el software los mantiene en un buffer hasta que son procesados por el Software Dispositivos orientados a bloques Transfieren la información por bloques a la memoria, usando DMA. Es común que contengan algún tipo de memoria interna para usar como buffer.