Presentación Unidad 1b

Instituto Tecnológico de Morelia
Arquitectura de Computadoras
Unidad 1b
Programa
1.2.2 Memoria.
1.2.2.1 Conceptos de manejo de memoria.
1.2.2.2 Memoria principal semiconductora.
1.2.2.3 Memoria cache.
1.2.3 Dispositivos de Entrada/Salida.
1.2.3.1 Módulos de entrada salida.
1.2.3.2 Entrada y salida programada
1.2.3.3 Entrada y salida mediante interrupciones
1.2.3.4 Acceso directo a la memoria
1.2.3.5 Canales y procesadores de entrada y salida
1.2.4 Buses
Tipos de buses
Estructura de los buses
Jerarquía de buses
1.2.5 Interrupciones
1.2.2 Memorias
1.2.2.1 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.
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=2N
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
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 MOSFET especial. Se borran con Luz UV
EEPROM y FLASH: Se borran eléctricamente
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
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.
Escrutinio
Operación de entrada:
while((Registro&Bandera)==0);
Entrada=Registro2;
El dispositivo
esta listo?
No
Si
Ejecutar operación de
entrada y salida
Operación de salida:
while((Registro&Bandera)==0);
Registro2=salida;
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
}
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
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.