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Instituto Tecnológico de Morelia
Arquitectura de Computadoras
Unidad 1b
Programa1.2.2 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 Memorias1.2.2.1 Conceptos de manejo de
memoriaConjunto 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 múl-tiplos de 8 bis
El tamaño de la palabra coincide con el numero de ter-minales 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 cuan-do son desenergizadas (RAM)
RAM estatica: Se forma con flip-flops. Rápida pero cara.
RAM Dinámica: Se almacenan los da-tos en la capacitancia parásita de un transistor. Como el capacitor se descar-ga necesita reescribirse el dato con fre-cuencia. 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, guar-dan 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 eléctri-camente
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 analó-gico – 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 espe-cial, 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 directa-mente.
Escrutinio
El dispositivoesta listo?
Ejecutar operación de entrada y salida
Si
No
Operación de entrada:
while((Registro&Bandera)==0);Entrada=Registro2;
Operación de salida:
while((Registro&Bandera)==0);Registro2=salida;
Interrupciones
Programa PrincipalVoid 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 ope-ración 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, co-múnmente 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 me-moria interna para usar como buffer.