SISTEMAS DE ENTRADA/SALIDA

Transcripción

1 1. Introducción. 2. Módulos de Entrada/Salida: comunicación CPU - Periféricos. 3. Mapa de Entrada/Salida: común y separada. 4. Introducción a los métodos de programación de E/S. SISTEMAS DE ENTRADA/SALIDA E/S programada. E/S por interrupciones. Acceso directo a memoria. ÍNDICE 5. Canales y procesadores de E/S. 6. Ejemplo de dispositivo de E/S: puerto paralelo (interfaz centronics). 1

2 Introducción (I) Un computador no puede estar formado sólo por la CPU y la memoria. Para darle alguna utilidad debe comunicarse con el mundo exterior (periféricos) a través del subsistema de entrada/salida. CPU Interconexiones Memoria E/S Periféricos 1. Introducción 2

3 Comunicación CPU Dispositivos externos 2. Periférico. Módulo de E/S 3

4 MAPA DE E/S: E/S común y separada Según el modo de seleccionar el periférico y el acceso a sus registros de control, datos y estado: E/S común o asignada/mapeada en memoria El acceso a estos módulos se realiza de igual modo a como se accede a un dato de memoria principal. Los periféricos se integran en el computador como si fueran parte de la memoria Comunicarse con un módulo de E/S es leer y escribir en memoria. Ej: VENTAJA: Se aprovecha la potencia del juego de instrucciones. INCONVENIENTE: Se desperdicia parte del espacio de direcciones. Bus del sistema CPU Memoria Unidad de E/S 1... Unidad de E/S n 3. Mapa de E/S 4

5 MAPA DE E/S: E/S aislada o separada El acceso a la E/S está contemplado en la arquitectura. Existen dos mapas de memoria separados: uno para memoria y otro para E/S Existen señales e instrucciones específicas, (inb, outb) CPU Memoria Bus de memoria Bus de E/S Unidad de E/S 1... Unidad de E/S n 3. Mapa de E/S 5

6 RTC (MC146818) Dirección (selección del registro) 0x70 Dato (lectura del registro) 0x71 Dirección (Hex) A 32 Contenido Segundos Minutos Horas Día de la semana Día del mes Mes Año (dos últimas cifras) Estado Año (dos primeras cifras) Si el bit 7 vale 1 indica que el RTC está ocupado actualizando 3. Mapa de E/S 6

7 Timer (8254) Configuración de los Timers Establecimiento de la frecuencia 0x43 0x40 0x41 0x42 CONTROL Contador 0 Contador 1 Contador 2 Bit 7, 6 5, 4 3, 2, 1 0 Función Contador Acceso al contador 00: Latch 01: sólo el LSB 10: sólo el MSB 11: 1º el LSB y 2º el MSB, en dos accesos consecutivos Modo 0 binario 1 BCD 3. Mapa de E/S 7

8 Métodos de programación de E/S. E/S Programada (Encuesta o pooling). E/S por interrupciones. Acceso directo a memoria (DMA). 4. Métodos de programación de E/S 8

9 E/S Programada (Encuesta o pooling) La CPU se dedica por completo a realizar la operación de E/S: realiza la inicialización, la comprobación de estado y la transferencia. La CPU tiene el control absoluto de la operación de E/S. Ventaja: Hardware mínimo. Inconvenientes: Malgasta tiempo de proceso (interroga continuamente al periférico). Dificultad para atender varios periféricos. Bucle de espera activa Inicio Fin... Inicializar Periferico() Mientras existan datos que transferir hacer Fin Mientras... Recoger estado del periférico() Si el estado del periferico es PREPARADO entonces Fin Si Transferir informacion() 4. Métodos de programación de E/S. E/S PROGRAMADA 9

10 Pseudocódigo de la práctica 5 int main() { (1º) Preguntar al usuario para configurar la alarma (Hora, Minutos) (1º) Desproteger los puertos de E/S (iopl) (2º) Configurar el timer (modo y frecuencia) while (1) { (3º) Espera activa para no leer el RTC mientras actualiza seleccionar registro de ESTADO MIENTRAS el bit 7 del registro de ESTADO == 0 no hacer nada (sale del bucle justo cuando cambia a 1) MIENTRAS el bit 7 del registro de ESTADO!=0 no hacer nada (sale del bucle justo cuando cambia a 0) Ahora ya estamos seguros de que el RTC acaba de actualizarse y podemos leer sin problemas los registros del RTC (1º) Leer los valores del RTC (Fecha y Hora) (1º) Imprimir los valores por pantalla (2º) Conversión BCD Decimal (Hora, Minutos) (2º) Comparar Hora y Minutos leídos del RTC con los de la alarma (2º) SI coinciden conectar el altavoz al timer (bit 0 y 1 del puerto 0x61) (2º) SINO desconectar el altavoz del timer (bit 0 y 1 del puerto 0x61) } } 10