Intro 2009

download Intro 2009

of 57

  • date post

    13-Jun-2015
  • Category

    Education

  • view

    662
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Intro 2009

  • 1. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Dispositivos de la Computadora I Ing. Jos Alberto Daz Garca

2. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 2 Introduccin Para conocerla forma en que los computadores manejan sus dispositivos de entrada y salida (perifricos), es necesario analizarla forma en que los computadores manejan el hardware (HW) de la tarjeta madre. Recordemos que el HWde la tarjeta madre lo maneja directamente el BIOS. Tambin recordemos que el BIOS es un programa que maneja directamente todo el HWde la tarjeta madre. Para manejarel BIOS los usuarios deben serpersonas muy experimentadas con alto conocimiento en programacin a nivel de lenguaje ensamblador, sin embargo los sistemas operativos se han desarrollado principalmente para serutilizados como interfase entre el BIOS y las acciones que los usuarios desean implementar. El sistema operativo (SO), entre otras funciones se utiliza como intermediadorentre el BIOS y los usuarios. 3. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 3 Dispositivos de entrada salida Los dispositivos de entrada se utilizan para ingresar informacin a un computador, con el fin de que estos sean procesados porel CPU. Los dispositivos de salida se utilizan para que una vez procesados los datos estos se puedan mostraral usuario. Los datos procesados porun computadorson necesarios para los usuarios para tomardecisiones. Tambin los datos procesados se utilizan como recursos para la recreacin. 4. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 4 Manejo de perifricos Para el manejo de los perifricos de un computadorse hace necesario conocer: Aspectos bsicos de los sistemas operativos Aspectos bsicos relacionados con las tarjetas madre La jerarqua existente entre los sistemas de un computador Las funciones que realizan los sistemas operativos El BIOS es un programa que se encarga de manejartodo el HWde la tarjeta madre. 5. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 5 Jerarqua de sistemas en un computador TARJETA MADREA TARJETA MADREB BIOS TARJETA A BIOS TARJETA B SISTEMA OPERATIVO SISTEMA OPERATIVO APLICACION APLICACION 6. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 6 Funciones del SO Qu tipo de software tiene acceso al BIOS? 7. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 7 BIOS 8. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 8 Modelo bsico En los computadores existe un modelo bsico para el anlisis de la entrada y la salida de informacin: Se ingresa con informacin se procesa y luego se obtienen resultados. Entrada Proceso Salida 9. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 9 Manejo de los dispositivos de entrada y salida Los procesadores pueden manejarlos perifricos utilizando los siguientes criterios: Perifricos mapeados Porinterrupciones Portransferencia directa a memoria Porpolling 10. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 10 Manejo de perifricos mapeados De esta forma se manejaban los perifricos en los aos 80 porque los procesadores de la poca no podan manejarinterrupciones. Este mtodo consiste en que el sistema operativo escriba en la memoria propia de cada uno de los perifricos. Aqu se parte del supuesto de que los perifricos tienen memoria propia y que puede seraccesada porel computador. De esta forma el computadorpuede escribiren la memoria del perifrico cada vez que se quiera manejarel perifrico. Para realizar esta funcin se pueden utilizardos mtodos: Cada posicin de memoria del perifrico se le asigna un puerto I/O (entrada7salida). Cada posicin de memoria del perifrico se mapea en el espacio de memoria del computador. 11. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 11 Perifricos mapeados Tipos de perifricos mapeados El espacio de memoria separado del entrada/salida Puertos mapeados en memoria Ambas opciones, hibrido - Pentium 12. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 12 Mapa de memoria para un PC XT, AT 13. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 13 Mapa de entrada/salida Mapa de entrada salida para XT Mapa de entrada salida para AT 14. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 14 Manejo de perifricos porinterrupciones Las interrupciones son seales que alteran el funcionamiento normal del CPU. Libera el CPU del tiempo de espera poreventos. Proveen control para las entradas externas Ejemplos Entradas inesperados Situaciones anormales Instrucciones ilegales Multitarea, multiprocesamiento 15. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 15 Manejo porinterrupciones El CPU comprueba si hay interrupciones despus de que ejecuta cada instruccin. Despus del booteo, el OS instala las direcciones del manejadorde interrupciones con su vector correspondiente. Prioridad en las interrupciones 16. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 16 Manejo de perifricos porinterrupciones El vectorde interrupciones es una tabla que maneja nmeros en las lneas de direccin la cual especifica el dispositivo perifrico. 17. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 17 Manejo de perifricos porinterrupciones Cmo suceden las interrupciones?. Existen conexiones entre los dispositivos perifricos y el controladorde interrupciones, y un conexiones entre el controladory el CPU. 18. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 18 Vectores de interrupcin 19. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 19 Manejo de perifricos porAcceso Directo a Memoria El controladorde DMA toma control del CPU para realizar transferencias de datos entre el perifrico y la memoria principal del sistema. No se permiten las interrupciones una vez que se inicia la transferencia de datos pormedio del DMA. 20. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 20 Manejo de perifricos porDMA Acceso directo a memora (DMA) es la capacidad que ofrecen los computadores para permitir enviardatos directamente desde el perifrico (como las unidades de disco) a su memoria en la tarjeta madre. Operaciones DMA: 1. El CPU programa el controladordel DMA. 2. La solicitud de DMA transfiere a memoria. 3. Se transfieren los datos 4. El controladordel disco enva un reconocimiento de solicitud. 21. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 21 ACCESO DIRECTO A MEMORIA 22. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 22 Entrada/salida programada No se utiliza DMA ni tampoco interrupciones El CPU tiene que leery escribirun byte uno a uno entre la memoria principal y el dispositivo. Cuando el procesadorcorre el programa de servicio a los perifricos, este prueba uno a uno si necesitan de su servicio, en caso contrario contina con las tareas que realiza. 23. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 23 Comunicacin con perifricos Los computadores se comunican con los perifricos mediante protocolos de comunicacin. Estos protocolos permiten la estandarizacin en la industria para el desarrollo de perifricos para estas mquinas. Los protocolos de comunicacin son procesos mediante los cuales el CPU se puede comunicar con los perifricos. 24. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 24 Formas de comunicacin Existen dos formas de comunicacin de los computadores con sus perifricos: Comunicacin serial Comunicacin paralela Comunicacin serie La comunicacin serial se presenta en aquellos dispositivos perifricos en que no pueden manejarms de un bit de datos en un instante de tiempo dado. Requiere de un cable y es muy lento. Ejemplo: Modems Comunicacin paralela Transfiere ms de un bit de datos en un mismo instante de tiempo. Se transmiten N-bits en el mismo instante de tiempo porn-cables. Es muy rpida pero requiere de muchos cables y se utiliza en distancias cortas. Ejemplo: dispositivos de entrada/salida, controladores de DMA. 25. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 25 Conceptos bsicos de la comunicacin serial Uno de los parmetros fundamentales en la comunicacin con computadores es la velocidad. Tambin conocida como Handshaking Determinarel protocolo de transferencia y la velocidad. La velocidad se mide porel nmero de bits porsegundo (bps) Tambin se conoce como BAUDRATEo BAUDIOS Los dispositivos deben coincidiren el nmero de bits de datos portransmisin. Bits de paridad Comprobacin de errores Bits de parada Fin de transmisin 26. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 26 Ilustracin de Handshaking Yo entiendo a 14,400 bps Ok Yo entiendo a 28,800 bps Puedo hablar con usted a 14,000 Datos 27. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 27 Velocidades de transmisin de algunos perifricos 28. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 28 Razn de transmisin de dispositivos 29. Escuela de Ingeniera Electrnica Programa de Mantenimiento de PCs Ing. Jos Alberto Daz Garca 2