Métodos de Transferencia de Datos entre CPU y E/S
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Transferencia por Interrupciones
La transferencia de datos entre la CPU y un dispositivo de E/S la inicia la CPU.
La primera tarea del sistema de interrupción es identificar la fuente de la interrupción.
Prioridad de Interrupciones
La prioridad de interrupciones simultáneas se establece mediante programación o circuitería.
La desventaja del método de programación es que si hay muchas interrupciones, el tiempo requerido para gestionarlas puede extender el tiempo disponible para atender el dispositivo de E/S.
La interrupción por circuitería funciona como un administrador general en un ambiente de sistema de interrupciones.
Para acelerar la operación, cada fuente de interrupción tiene su propio vector de interrupción para acceder de forma directa a su propia rutina.
Método de Encadenamiento Tipo Margarita
Conexión en serie de todos los dispositivos que solicitan una interrupción. Ordena los dispositivos por orden de prioridad.
Método de Prioridad Paralela
Utiliza un registro cuyos bits se activan en forma separada, mediante la señal de interrupción de cada dispositivo.
Registro de Máscara
Se utiliza para deshabilitar interrupciones de prioridad menor mientras se atiende un dispositivo de prioridad alta.
Flip-flop IEN
El Flip-flop IEN de la habilitación de interrupción puede activarse o desactivarse.
Bit IEN
Permite al programador elegir entre usar o no la opción de interrupción.
Sistema de Prioridad de Interrupciones
Es la combinación de técnicas de circuitería y programación.
Rutinas de Servicio de Interrupción
La secuencia inicial de cada rutina de servicio de interrupción debe contener instrucciones para controlar la circuitería.
La secuencia final de cada rutina de servicio debe contener instrucciones para controlar la circuitería de interrupción.
Las operaciones inicial y final se denominan operaciones de gestión o quehaceres domésticos.
Transferencia por Acceso Directo a Memoria (DMA)
Técnica de Transferencia por Acceso Directo a Memoria (DMA): Evitar la intervención de la CPU en la trayectoria y permitir que el dispositivo periférico maneje directamente los canales de memoria mejoraría la velocidad de transferencia.
Tipos de Transferencia DMA
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Transferencia DMA en Ráfagas:
Es una secuencia de bloques que consiste en la transferencia de varias palabras de memoria, se transfiere en una ráfaga continua mientras el controlador DMA controla los canales de memoria.
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Técnica Alterna: Robo de Ciclo:
Permite al controlador DMA transferir una palabra de datos a la vez, después de lo cual debe retornar el control de los canales a la CPU. La CPU solo retrasa su operación por un ciclo de memoria para permitir que la transferencia de E/S de memoria directa “robe” un ciclo de memoria.
Controlador DMA
El controlador DMA necesita los circuitos usuales de una interfaz para comunicarse con la CPU y el dispositivo de E/S.
Registros del Controlador DMA
El controlador DMA tiene tres registros principales:
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Registro de Direccionamiento:
Contiene la dirección de la localidad deseada en la memoria.
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Registro de Cuenta de Palabras:
Contiene la cantidad de palabras a transferir.
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Registro de Control:
Especifica el modo de transferencia.
Comunicación CPU-DMA
La CPU se comunica con el DMA mediante los canales de dirección y de datos.