Sistemas Operativos

Unidad de Entrada y Salida controladas por programas y por interruptores

Concepto:  

   Elemento que proporciona un método eficaz entre el sistema central y el periférico.

Funciones:

1.Control y temporización.

2.Comunicación con la cpu.

3.Comunicación con el dispositivo externo.

4.Almacén temporal de datos.

5.Detección de errores.

E/S controlada por programa: 

   La cpu está pendiente en todo momento (sondeo constante mediante bucles) del estado de la E/S.

Inconvenientes:  

Pérdida de tiempo en bucles de espera.

Algunos programas no permiten estar en bucles.

Si varios periféricos

E/S controlada por interrupciones:

  Elimina bucles de sondeo de forma que entre la cpu y la unidad de entrada y salida existe una línea de comunicación hardware que provoca que cuando un periférico precisa de la extensión de la cpu, la unidad de E/S envía un nivel de extensión que provoca una interrupción en la cpu.

Clasificación de las interrupciones:

Origen

Nro. de líneas

Control de la cpu sobre la interrupción

Identificación de la fuente de la interrupción

Gestión de prioridad

Niveles de interrupción:

1.Externa =>periféricos. Internas => la propia cpu

2.1 línea. Múltiples líneas

3.Enmascarables. No enmascarables.

4.Múltiples líneas. Encuestas Vector izadas

5.  Software. Hardware

6.Nivel único. Multinivel

Controlador de interrupciones:

   Su misión es aumentar el número de líneas y encargarse de la gestión.

Funciones:

Idéntica la fuente de interrupciones

Establecer las prioridades de cada periférico

Activar/desactivar las interrupciones

Enviar información a la cpu sobre la petición de interrupción y el periférico atender.

Acceso directo a memorias (DMA)

(Direct Memory Access o DMA). El acceso directo a memoria es una características de las computadoras y microprocesadores modernos que permite que ciertos subsistemas de hardware dentro de la computadora puedan acceder a la memoria del sistema para la lectura y/o escritura, independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). De lo contrario, la CPU tendría que copiar cada porción de dato desde el origen hacia el destino, haciendo que ésta no esté disponible para otras tareas.

Los subsistemas de hardware que utilizan DMA pueden ser: controladores de disco duro, tarjetas gráficas, tarjetas de red, tarjetas de sonido y tarjetas aceleradoras. También es utilizado para la transferencia de datos dentro del chip en procesadores con múltiples núcleos. DMA es esencial en los sistemas integrados.

Características generales del DMA

Aquellas computadoras que tienen canales DMA pueden transferir datos desde y hacia los dispositivos con menos utilización de CPU que aquellas computadoras sin canales DMA. Básicamente una transferencia DMA consiste en copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. Esa transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA, en lugar del CPU. El controlador DMA es generalmente un chipset de la placa madre.

En computadoras sin DMA, el CPU generalmente se ocupa completo durante toda la operación de lectura o escritura de la memoria y, por lo tanto, no está disponible para realizar otras tareas. Con DMA, el CPU puede iniciar la transferencia, luego realizar otras operaciones mientras la transferencia

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