Arquitectura de Computadores I

Interfaz de Entrada/Salida

Interfaz de Entrada/Salida

• Arquitectura

Interfaz Entrada/Salida

Dos objetivos fundamentales:

-Mejorar el ancho de banda

-Mejorar la cantidad de operaciones I/O por unidad de tiempo.

Diversidad en los dispositivos I/O

• Función

• Interfaz

• Taza de transferencia

Diversidad en los dispositivos I/O

El ratónEl ratón

Initialposition

of mouse+20 in X– 20 in X

+20 in Y+20 in Y+20 in X

+20 in Y– 20 in X

– 20 in Y– 20 in Y+20 in X

– 20 in Y– 20 in X

Diversidad en los dispositivos I/O

Discos Discos magnéticosmagnéticos

Platter

Track

Platters

Sectors

Tracks

Diversidad en los dispositivos I/O

Redes de Redes de cómputocómputo

• RS232• LAN• ARPANET

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Un bus es un camino eléctrico

común entre varios dispositivos.– Internos o Externos a la CPU

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses

Interfaz Entrada Salida

• Una operación de salida

Interfaz Entrada Salida

• Una operación de entrada

Interfaz de Entrada/Salida

Processor MemoryBackplane bus

a. I/O devices

Processor MemoryProcessor-memory bus

b.

Busadapter

Busadapter

I/Obus

I/Obus

Busadapter

I/Obus

Processor MemoryProcessor-memory bus

c.

Busadapter

Backplanebus

Busadapter

I/O bus

Busadapter

I/O bus

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Transporte de Información– Coordinación de Actividades– Interfaz Estándar

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Transporte de Información

• Ancho de Banda– width/txfer * txfers/sec (Mbytes/sec

• Velocidad• Direccionamiento• Latencia

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Coordinación de Actividades

• Compartir Recursos• Prioridad y Arbitraje• Síncrono / Asíncrono

– Interfaz Estándar• Diferentes fabricantes

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Interfaz Eléctrica

• Voltajes de operación• Temporización• Fan-out/in• Longitud

– Protocolo• Reglas de Operación

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Física

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Física

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Retardos y Skew (asimetría)

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Temporización

• Síncrono• Asíncrono

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Buses Síncronos

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Buses Síncronos

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Buses Síncronos

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Buses Asíncronos

• Handshake lines

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Buses Asíncronos

DataRdy

Ack

Data

ReadReq 13

4

57

642 2

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Buses

Asíncronos1

Record fromdata linesand assert

Ack

ReadReq

ReadReq________

ReadReq

ReadReq

3, 4Drop Ack;

put memorydata on datalines; assert

DataRdy

Ack

Ack

6Release data

lines andDataRdy

________

___

Memory

2Release data

lines; deassertReadReq

Ack

DataRdy

DataRdy

5Read memorydata from data

lines;assert Ack

DataRdy

DataRdy

7Deassert Ack

I/O device

Put addresson data

lines; assertReadReq

________

Ack___

________

New I/O request

New I/O request

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Arbitraje

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Arbitraje

• Polling• Prioridad• Daisy Chaining• Mix

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Arbitraje: Polling

Terminals

BusCENTRALUNIT

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Arbitraje: Prioridad

*Priority Encoder

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Arbitraje: Daisy Chaining

Interfaz de Entrada/Salida

• Buses– Arbitraje: Esquema Distribuido