Conexin entre subsistemas
CONEXIN ENTRE SUBSISTEMAS:BUSESEn arquitectura de computadores,
el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre
los componentes de una computadora o entre varias computadoras. Est
formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos
como resistores y condensadores adems de circuitos integrados.En
los primeros computadores electrnicos, todos los buses eran de tipo
paralelo.
La tendencia en los ltimos aos hacia el uso de buses seriales
como el USB, Firewire para comunicaciones con perifricos,
reemplazando los buses paralelos
FUNCIONAMIENTO:La funcin del bus es la de permitir la conexin
lgica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando
datos entre dispositivos de distintos rdenes: desde dentro de los
mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que
forman parte de supercomputadoras.La mayora de los buses estn
basados en conductores metlicos por los cuales se trasmiten seales
elctricas que son enviadas y recibidas con la ayuda de
integradosBUSES DEL PROCESADORTodos los procesadores poseen un bus
principal o de sistema por el cual se envan y reciben todos los
datos, instrucciones y direcciones desde los integrados del chipset
o desde el resto de dispositivos.la finalidad del bus del
procesador es la de obtener informacin hacia y desde la CPU a la
mayor velocidad posible, este bus opera a una frecuencia mucho ms
rpida que cualquier otro bus en su sistema; aqu no existe ningn
cuello de botella. El bus consiste de circuitos elctricos para
datos, direcciones y para fines de control.BUS DE DATOS:Un bus de
datos es un dispositivo mediante el cual al interior de una
computadora se transportan datos e informacin relevante. Su funcin
es mover los datos entre los dispositivos de hardware de entrada /
salidaLa anchura del bus es un factor clave a la hora de determinar
las prestaciones.
Ej: si el bus de datos es de 8 bits y el de instrucciones de 16
bits, el procesador de3be acceder dos veces a memoria para
completar una instruccin.BUS DE DIRECCIONES:El bus de direcciones
es un canal del microprocesador totalmente independiente del bus de
datos este bus designa la fuente o destino del dato.Ejemplo: cuando
el procesador desea leer una palabra (datos) de una determinada
parte en la memoria.La anchura del bus determina la mxima capacidad
de memoria posible en el sistema.Ejemplo: 8080 tiene un bus de
direccin de 16 bits, lo que supone 64k de espacio para
direcciones.Generalmente se usa para direccionar tambin los puertos
de E/S.BUS DE CONTROLEl bus de control gobierna el uso y acceso a
las lneas de datos y de direcciones. Como stas lneas estn
compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de
determinados mecanismos que controlen su utilizacin. Las seales de
control transmiten tanto rdenes como informacin de temporizacin
entre los mdulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya
colisin de informacin en el sistema.
PARMETROS DE DISEO DE UN BUSTIPOS DE BUSES: Dedicadas: en esta
configuracin una lnea de bus esta permanentemente asignada a una
funcin o aun subconjunto de componentes del
computador.Multiplexado: en este mtodo las mismas lneas se emplean
en usos diferentes.MTODO DE ARBITRAJE: Centralizado: en este
esquema un nico dispositivo de hardware es responsable de asignar
tiempos en el bus. Distribuido. En este esquema no existe un
controlador central, ya que en su lugar cada modulo controla el
acceso y acta junto con otros mdulos para compartir el
bus.JERARQUIA DE BUSES
VENTAJAS DE LA JERARQUIA DE BUSES:Se puede transferir informacin
entre la memoria y la E/S sin interrumpir la actividad del
procesador.La transferencia entre cache y la memoria principal se
puede realizar de forma ms eficiente.El bus local y del sistema
suelen ser propietarios (no estndar) y estn optimizados para cada
arquitectura en particular.Los buses de expansin son buses abiertos
que son independientes al computador, la conexin de un controlador
a un bus abierto es sencilla y rpida.ARQUITECTURA DE BUSESLa
Arquitectura ISA (Industry Standard Architecture) Es la
arquitectura con que se construy el bus de los microcomputadores AT
de IBM. Su tecnologa es antigua, ya que se dise a principios de la
dcada de los 80, lo que provoca una gran lentitud, debido a su
velocidad de 8 megaherzios y una anchura de slo 16
bits.Arquitectura MCA. (MicroChannel Architecture) tuvo su origen
en una lnea de microcomputadoras fabricadas por IBM, las PS/2 (PS
significa Personal System). Las ventajas de MicroChannel son una
mayor velocidad, 10 megaherzios, una anchura de 32 bits, la
posibilidad de autoinstalacin y una mejor gestin de los recursos
conectados al canal gracias a un control denominado busmaster.
Arquitectura EISA. (Extended Industry Standard Architecture)
surge como una mejora del estndar ISA La velocidad del bus aumenta,
as como la posibilidad de manejo de datos, llegndose a los 32 bits
en paralelo; asimismo posee autoinstalacin y control de bus.La unin
del aumento de la velocidad interna del bus y los 32 bits
trabajando en paralelo permite a esta arquitectura una capacidad de
manejo y transferencia de datos desconocida hasta ese momento,
pudiendo llegar hasta los 33 megabytes por segundo.
Arquitectura de bus tradicionalProcesador y cach conectados por
el bus local (se puede conectar ms dispositivos)Es posible conectar
cotroladores de E/S directamente al bus del sistema: poco
eficiente; mejora: buses de expansin.Interfaz bus de expansin:
regula transferencia de datos entre el bus del sistema y los
controladores conectados al bus de expansin.Ventajas: Asla el
trafico de informacin entre memoria y procesador del trafico de la
E/S.Gran varidad de dispositivos de E/S.
Arquitectura de bus tradicional
Eficaz.Debilidad: los dispositivos E/S cada vez prestaciones
mayores (distintas velocidades).Solucin: bus de alta velocidad
estrechamente integrado con el resto del sistema. Requiere un
adaptador (bridge) entre el bus local y el bus de sistema.