Vista General del Funcionamiento del Computador y sus

InterconexionesGustavo A. Uribe G.

guribe@unicauca.edu.co gaurgo@gmail.com

Tipos de programación

 Hardware 

VSSoftware

 

¿Cuales son las diferencias entre la programación por hardware y software? ¿Porque el programa almacenado?¿Es la programación por hardware obsoleta?

Tipos de programación

Estructura General de un Computador 

Funcionamiento General de un computador

Funcionamiento General de un computador 

Interrupciones

 

Interrupciones

 

Múltiples Interrupciones

 

Múltiples Interrupciones

 

Múltiples Interrupciones

 

Sistemas de buses

• Es un medio compartido de transmisión, por tanto un dato enviado por un dispositivo esta disponible para todos los demás. 

• Si dos dispositivos transmiten al mismo tiempo las señales se sobrepondrán y serán erróneas.

• Existen diferentes buses a diferentes niveles jerárquicos de computador.

• El o los buses que conectan los componentes principales (memoria, CPU,I/O) se le conoce como bus del sistema (system bus).

Estructura General de los Buses

¿Cual sería la dinámica de los buses durante los ciclos fetch y execute?

Jerarquía de Buses

 

Jerarquía de Buses

 

Tipos de Buses

• Dedicadoo Líneas separadas para datos y direcciones.

• Multiplexadoo Líneas compartidaso Línea de validación de datos o direcciones.o La ventaja es que usa menos líneaso Las desventajas son que se hace más complejo el control

y se obtiene un menor rendimiento.

Arbitraje del Bus

• Centralizadao Usan un controlador de bus (Bus controller) o arbitro.

• Distribuidao Cada dispositivo tiene un sistema lógico de acceso al bus

• En ambos métodos se escoge un maestro y un esclavo para cada transacción.

Coordinación (timing)

• Asíncrona• Síncrona

o Los eventos inician con el reloj del sistemao El bus de control incluye una linea de reloj (clock)o Todos los dispositivos pueden leer el reloj (clock)o Usualmente se sincronizan en le evento de bajada

(leading edge)o Usualmente se usa un solo ciclo de reloj por evento.o Es más fácil de implementar pero no permite obtener el

mejor rendimiento cuando se tienen dispositivos de diversas velocidades.

Coordinación Síncrona

 

Coordinación Asíncrona - Read

 

Coordinación Asíncrona -Write

 

Ancho del Bus

• El ancho del bus de datos (número de líneas) determina el rendimiento del equipo.

• El ancho del bus de dirección determina la capacidad de memoria que se puede direccionar.

• El bus de datos determina el número de bits del sistema.

Tipos Transferencias de Datos

 

Bus PCI (Peripheral Component Interconnect)• Bus de alto ancho de banda• Bus de procesador independiente• Puede funcionar como "mezzanine" o como bus de

periféricos (peripheral bus)• El estándar actual permite usar hasta 64 lineas de datos y

opera con un reloj de hasta 66 Mhz.• Permite tasas de transferencia de hasta 528Mbytes/s.• La implementación del Bus es económica.• Soporta sistemas de un solo procesador o múltiples

procesadores.

Bus PCI

• Coordinación síncrona• Multiplexado • Arbitraje centralizado• 49 Pines obligatorios y 51 opcionales.

Bus PCI - Pines Obligatorios

 

Bus PCI - Pines Opcionales

Bus PCI

 

Bus PCI - Comandos

• Interrupt Acknowledge (Reconocer la interrupción)• Ciclo Especial • Lectura de I/O• Escritura de I/O• Lectura de Memoria• Lectura de Línea de Memoria• Lectura Múltiple de Memoria• Escritura de Memoria• Escritura de Memoria e Invalidación• Configuración de Lectura• Configuración de Escritura• Ciclo Dual de Dirección

Bus PCI - Arbitraje

 

Bus PCI - Arbitraje

 

Organizaciones con bus PCI

 

Organizaciones con bus PCI

 

Organizaciones con bus PCI

 

Organizaciones con bus PCI

 

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