lab 4 arqui - portugal flores solis

68
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA LABORATORIO #04 ‘Código Maquina, debug programas ejemplo Sistema Operativo Microsoft’ CURSO : Arquitectura de Computadoras AUTORES : Revilla Cosi Eyder Jesus 20081460 Camacho Monroy Emilio 20080270 Rengifo Quispe Stick 20084099 TURNO : Lunes 7:00-9:00 AM 1

Upload: diego-bunbury

Post on 02-Feb-2016

233 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

arquitecturas de computaras

TRANSCRIPT

Page 1: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

LABORATORIO #04

‘Código Maquina, debug programas ejemplo Sistema Operativo Microsoft’

CURSO : Arquitectura de Computadoras

AUTORES : Revilla Cosi Eyder Jesus 20081460

Camacho Monroy Emilio 20080270

Rengifo Quispe Stick 20084099

TURNO : Lunes 7:00-9:00 AM

Arequipa-Perú

28-04-14

1

Page 2: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Índice 1. Enumere los dispositivos y accesorios que pueden conectarse los puestos de entradas y salidas de una computadora personal...............................................................................................4

a. DISPOSITIVOS DE ENTRADA:...................................................................................................4

b. DISPOSITIVOS DE SALIDA........................................................................................................6

c. DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO...................................................................................8

2. Describir los tipos de case de los que podemos hacer uso en el ensamblaje de una computadora......................................................................................................................................9

a. PC Y XT....................................................................................................................................9

b. Full-Size AT...........................................................................................................................10

c. LPX........................................................................................................................................10

d. NLX.......................................................................................................................................11

e. ATX.......................................................................................................................................12

3. Enumere y explique las tecnologías q se han usado hasta la actualidad..................................13

a. Mainboard 386/486.............................................................................................................13

b. Quinta generación (P5 Pentium)..........................................................................................14

c. Sexta generación (P6 Pentium pro II/III)...............................................................................14

d. Sétima y Octava generación (core 2, core i).........................................................................15

4. Enumere los diferentes tipos de slots en las diferentes mainboards...................................17

5. Describa los bloques más importantes que componen una Mainboard Pentium................18

6. Describa los pines de todos los tipos de ranuras de slot que tenemos en los Mainboard más comunes...........................................................................................................................................19

7. Enumere y explique los puertos usados en una PC, sus tarjetas controladoras, los diferentes tipos de conectores usados, la configuración más común usada (IRQ, dirección de base, canal de DMA, etc.)........................................................................................................................................22

Puertos físicos de la computadora:......................................................................................22

Puertos lógicos de la computadora:.....................................................................................23

8. Describir la configuración PnP en computadoras y como son usadas......................................26

9. Describa los jumpers o configuraciones que debemos realizar en una mainboard..................27

10. Como es realizado el conexionado de los FDD, HDD, LPT1, COM1, COM2, fuentes (tipos), monitores (tipos), etc. ¿Qué señales tenemos en sus terminales?..................................................29

11. Describir como es realizado el refresco de memorias..........................................................36

2

Page 3: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

12. Como es realizado la configuración de los diferentes controladores y puertos en el Setup del Bios de la PC...............................................................................................................................38

Secuencia de Arranque........................................................................................................39

Modificar FSB/Multiplicador Esto es una necesidad surgida en gran medida a raíz del Overclocking, son los parámetros que definen la velocidad del bus frontal del sistema y el valor multiplicador del procesador. Estos parámetros se suelen modifican como consecuencia de querer forzar el procesador a trabajar más rápido. Para tocar esto se debe hacer con total conocimiento, cualquier daño al sistema queda bajo su responsabilidad. La opción se denomina Frequency/Voltage Control, aunque puede llevar otro nombre. Se recomienda consultar manuales sobre Overclocking para esta característica.................................................40

Deshabilitar dispositivos integrados (tarjeta gráfica/sonido)...............................................40

13. Describir y reconocer los pines de los microprocesadores para cada una de las tecnologías (XT (8088), 80286, 80386, 80486, 80586, PENTIUM, etc)...............................................................40

XT (8088)..............................................................................................................................40

14. Describir como están organizados las memorias en cada una de las tecnologías................42

15. Describir el mapeo de memoria y el mapeo de E/S..............................................................44

Mapeo Directo.............................................................................................................................45

Mapeo Totalmente Asociativo.....................................................................................................48

Mapeo Asociativo Por Conjunto (De tamaño 4)...........................................................................49

16. Resumir como se realiza la programación en los diferentes integrados que conforman la computadora personal.....................................................................................................................51

BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................................................52

3

Page 4: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

HARDWARE ESPECIAL PC MAINBOARD

1. Enumere los dispositivos y accesorios que pueden conectarse los puestos de entradas y salidas de una computadora personal.

a. DISPOSITIVOS DE ENTRADA:Permiten la comunicación entre computadora y usuario.

Teclado: el dispositivo más común, se le utiliza para introducir comandos y texto.

Teclado alfanumérico: es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentran las letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt...etc. Teclado de Función: es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más 12 teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1. Teclado Numérico: se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los operadores numéricos de suma, resta,... etc. Teclado Especial: son las flechas de dirección y un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas.

Mouse: La función principal del ratón es transmitir los movimientos de nuestra mano sobre una superficie plana hacia el ordenador. Allí, el software denominado driver se encarga realmente de transformarlo a un movimiento del puntero por la pantalla dependiendo de varios parámetros.En el momento de activar el ratón, se asocia su posición con la del cursor en la pantalla. Si desplazamos sobre una superficie el ratón, el cursor seguirá dichos movimientos. Es casi imprescindible en aplicaciones dirigidas por menús o entornos gráficos, como por ejemplo windows, ya que con un pulsador adicional en cualquier instante se pueden obtener en programa las coordenadas (x, y) donde se encuentra el cursor en la pantalla, seleccionando de esta forma una de las opciones de un menú.

4

Page 5: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Scanner: Dispositivo que se utiliza para digitalizar una imagen, por digitalizar se entiende la operación de transformar algo analógico (algo físico, real, de precisión infinita) en algo digital (un conjunto finito y de precisión determinada de unidades lógicas denominadas bits).

Joystick: Palanca que se mueve apoyada en una base. Se trata, como el ratón, de un manejador de cursor. Consta de una palanca con una rótula en un extremo, que permite efectuar rotaciones según dos ejes perpendiculares. La orientación de la palanca es detectada por dos medidores angulares perpendiculares, siendo enviada esta información al ordenador. Un programa adecuado convertirá los ángulos de orientación de la palanca en desplazamiento del cursor sobre la misma.

Lápiz óptico: El lápiz óptico es una pluma ordinaria que se utiliza sobre la pantalla de un ordenador o en otras superficies para leer éstas o servir de dispositivo apuntador y que habitualmente sustituye al mouse o con menor éxito, a la tabla digitalizadora. Está conectado a un cable eléctrico y requiere de un software especial para su funcionamiento. Haciendo que el lápiz toque el monitor el usuario puede elegir los comandos de los

5

Page 6: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

programas (el equivalente a un clic del mouse), bien presionando un botón en un lado del lápiz óptico o presionando éste contra la superficie de la pantalla.

Micrófono: Los micrófonos son los transductores encargados de transformar energía acústica en energía eléctrica, permitiendo, por lo tanto el registro, almacenamiento, transmisión y procesamiento electrónico de las señales de audio. Son dispositivos duales de los altoparlantes, constituyendo ambos transductores los elementos mas significativos en cuanto a las características sonoras que sobre imponen a las señales de audio.Existen los llamados micrófonos de diadema que son aquellos, que, como su nombre lo indica, se adhieren a la cabeza como una diadema cualquiera, lo que permite al usuario mayor comodidad ya no necesita sostenerlo con las manos, lo que le permite realizar otras actividades.

Wedcam: Es una cámara que esta simplemente conectada a la red o INTERNET. Como te puede imaginar tomando esta definición, las cámaras Web pueden tomar diferentes formas y usos.

b. DISPOSITIVOS DE SALIDA.Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora.

6

Page 7: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Monitor o pantalla: Es el dispositivo en el que se muestran las imágenes generadas por el adaptador de vídeo del ordenador o computadora. El término monitor se refiere normalmente a la pantalla de vídeo y su carcasa. El monitor se conecta al adaptador de vídeo mediante un cable.

Altavoces: Dispositivos por los cuales se emiten sonidos procedentes de la tarjeta de sonido. Actualmente existen bastantes ejemplares que cubren la oferta más común que existe en el mercado. Se trata de modelos que van desde lo más sencillo (una pareja de altavoces estéreo), hasta el más complicado sistema de Dolby Digital, con nada menos que seis altavoces, pasando por productos intermedios de 4 o 5 altavoces.

Auriculares: Son dispositivos colocados en el oído para poder escuchar lo que la tarjeta de sonido envía. Presentan la ventaja de que no pueden ser escuchados por otra persona, solo la que los utiliza.

Impresoras: Es el periférico que el ordenador utiliza para presentar información impresa en papel.

7

Page 8: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Plotter: Es una maquina impresora que se utiliza junto con la computadora e imprime en forma lineal. Se utilizan en diversos campos: ciencias, ingeniería, diseño, arquitectura, etc. Muchos son monocromáticos o de 4 colores (CMYK), pero los hay de ocho y hasta de doce colores.

Proyector: Un proyector de vídeo o cañón proyector es un aparato que recibe una señal de vídeo y proyecta la imagen correspondiente en una pantalla de proyección usando un sistema de lentes, permitiendo así visualizar imágenes fijas o en movimiento.Todos los proyectores de vídeo utilizan una luz muy brillante para proyectar la imagen, y los más modernos pueden corregir curvas, borrones y otras inconsistencias a través de los ajustes manuales. Los proyectores de vídeo son mayoritariamente usados en salas de presentaciones o conferencias, en aulas docentes, aunque también se pueden encontrar aplicaciones para cine en casa. La señal de vídeo de entrada puede provenir de diferentes fuentes, como un sintonizador de televisión (terrestre o vía satélite), un ordenador personal.

c. DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTOLos sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento).

8

Page 9: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Memoria USB: Es un dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir y no necesita baterías (pilas).

CD, DVD: La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc.Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos.

2. Describir los tipos de case de los que podemos hacer uso en el ensamblaje de una computadora.Las siguientes secciones examinan estándar del sector formatos placa base ya no está en uso, pero que se encuentran comúnmente en los sistemas más antiguos.

a. PC Y XTLa primera placa base del PC popular fue, por supuesto, el IBM PC original lanzado en agosto de 1981. IBM siguió a la PC con el XT board en marzo de 1983 que tenía el mismo tamaño y forma que la placa de circuito impreso, pero tenía ocho ranuras en lugar de cinco. Tanto el IBM XT PC y placas fueron de 9 "x 13" de tamaño. Además, las ranuras se espaciaron 0.8 "de separación en el lugar XT de 1 de separación como en el PC. El XT también eliminaba el puerto del cassette de poco uso en la espalda, que se suponía que iba a ser utilizado para guardar programas en BASIC en una cinta de casete en lugar de los caros disquetes (en el momento).

9

Page 10: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

b. Full-Size ATEl tamaño completo de la AT motherboard coincide con el original de IBM en el diseño de la placa base. Este permite una gran placa de hasta 12 "de ancho por 13.8" de profundidad. El full-size AT placa debutó por primera vez en agosto de 1984, cuando IBM introdujo el ordenador personal AT (tecnología avanzada). Para dar cabida a el procesador de 16 bits 286 y todos los componentes de apoyo necesarios en el momento, IBM necesitaba más espacio que el PC original / XT tablas de tamaño podría proporcionar. Así que para el AT, IBM aumentó el tamaño de la mainboard, pero conservó el mismo agujero del tornillo y posiciones de conexión del diseño XT. para lograr esto, IBM esencialmente comenzó con una tarjeta de PC / XT de tamaño y la extendió en dos direcciones.

c. LPXLPX y mini LPX eran un diseño propio de Western Digital originalmente desarrollado en 1987 para algunas de sus placas base. El LP en LPX representa de perfil bajo, que es llamada así porque estas placas incorporan ranuras paralelas a la placa base, lo que permite la tarjetas de expansión para instalar hacia los lados.

10

Page 11: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Esto permite un diseño de caja delgada o de bajo perfil y en general un sistema más pequeño que el Baby-AT.

Tarjetas LPX se caracterizan por varias distintivas. La más notable es que las ranuras de expansión están montadas en una tarjeta de expansión de bus que se conecta a la placa base. En la mayoría diseños, tarjetas de expansión de Conexión de lado en la tarjeta de expansión. Esta colocación hacia los lados permite el diseño de la carcasa de bajo perfil. Las ranuras están situadas en uno o ambos lados de la tarjeta de expansión en función del sistema y diseño de la caja. Los vendedores que utilizan placas de tipo LPX en casos torre a veces utilizan un Tarjeta de expansión en forma de T, que coloca a las ranuras de expansión en el ángulo derecho normal a la placa base pero en un estante elevado por encima de la propia placa madre.

d. NLXLa característica principal de un sistema de NLX es que la placa base se conecta a la bus de retorno, a diferencia de LPX donde se conecta el bus ascendente en la placa base. Por lo tanto, la placa base puede ser eliminado del sistema sin perturbar el bus de subida o de cualquiera de las tarjetas de expansión conectado a ella.

11

Page 12: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Además, la placa base en un sistema de NLX típica literalmente, no tiene cables o conectores internos conectados a él todos los dispositivos que normalmente se conectan a la placa base, tales como cables de la unidad, la fuente de alimentación, luz del panel, conectores de conmutación, y así sucesivamente se enchufan en el elevador. Mediante el uso de la tarjeta vertical como punto de concentración de conector, se puede quitar la tapa de un sistema NLX y literalmente deslice la placa base por el lado izquierdo del sistema sin tener que desenchufar un solo cable o conector en el interior. Esto permite cambios increíblemente rápidos placa base, de hecho.

e. ATXFue la primera de una evolución espectacular en motherboard. ATX es una combinación de las mejores características de los diseños de placa base LPX Baby-AT, y con nuevas mejoras y las características arrojados pulg ATX es esencialmente un Baby-AT motherboard volvió hacia los lados en el chasis, junto con una ubicación de suministro de energía modificada y el conector. La cosa más importante a saber inicialmente sobre el factor de forma ATX es que es físicamente incompatible con cualquiera de los dos Baby-AT o diseño LPX. En otras palabras, un caso diferente y la fuente de alimentación están obligados a coincidir con la placa base ATX. Estos diseños de la fuente de alimentación de casos y se han vuelto comunes y son encontrado en la mayoría de los nuevos sistemas.

12

Page 13: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

3. Enumere y explique las tecnologías q se han usado hasta la actualidad.

a. Mainboard 386/486

13

Page 14: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

b. Quinta generación (P5 Pentium)

c. Sexta generación (P6 Pentium pro II/III)

14

Page 15: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

d. Sétima y Octava generación (core 2, core i)

15

Page 16: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

16

Page 17: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

4. Enumere los diferentes tipos de slots en las diferentes mainboards.

17

Page 18: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

5. Describa los bloques más importantes que componen una Mainboard Pentium.

18

Page 19: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

6. Describa los pines de todos los tipos de ranuras de slot que tenemos en los Mainboard más comunes.

19

Page 20: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

20

Page 21: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

21

Page 22: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

7. Enumere y explique los puertos usados en una PC, sus tarjetas controladoras, los diferentes tipos de conectores usados, la configuración más común usada (IRQ, dirección de base, canal de DMA, etc.)

Puertos físicos de la computadora: son conectores integrados en tarjetas de expansión ó en la tarjeta principal "Motherboard" de la computadora; diseñados con formas y características electrónicas especiales, utilizados para interconectar una gran gama de dispositivos externos con la computadora, es decir, los periféricos. Usualmente el conector hembra estará montado en la computadora y el conector macho estará integrado en los dispositivos ó cables. Varía la velocidad de transmisión de datos y la forma física del puerto acorde al estándar y al momento tecnológico. Anteriormente los puertos venían integrados exclusivamente en tarjetas de expansión denominadas tarjetas controladoras, posteriormente se integraron en la tarjeta principal "Motherboard" y tales controladoras perdieron competencia en el mercado, pero actualmente se siguen comercializando sobre todo para servidores. Los puertos generalmente tienen más de un uso en la computadora e inclusive en dispositivos que no se conectan directamente al equipo, por lo que no hay una clasificación estricta, sin embargo se pueden dividir en 7 segmentos básicos:1. Puertos de uso general: son aquellos que se utilizan para conectar diversos

dispositivos independientemente de sus funciones (impresoras, reproductores MP3, bocinas, pantallas LCD, ratones (Mouse), PDA, etc.)

Puerto eSATA Puerto USB Puerto FireWire ó IEEE1394 Puerto SCSI Puerto paralelo / LPTx Puerto serial / COMx

2. Puertos para impresoras: soportan solamente la conexión de impresoras y algunos Plotter.

Puerto Centronics para impresora3. Puertos para teclado y ratón: su diseño es exclusivo para la conexión de teclados y

ratones (Mouse). Puerto miniDIN - PS/2 Puerto DIN - PS/1

4. Puertos para dispositivos de juegos: permiten la conexión de palancas, almohadillas y volantes de juego.

Puerto de juegos Gameport (DB15)5. Puertos de video: permiten la transmisión de señales procedentes de la tarjeta de

video hacia una pantalla ó proyector. Puerto DisplayPort (transmite video, sonido y datos de manera simultánea) Puerto HDMI (transmite video, sonido y datos de manera simultánea) Puerto DVI Puerto S-Video Puerto VGA Puerto RCA

22

Page 23: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Puerto CGA Puerto EGA

6. Puertos de red: permiten la interconexión de computadoras por medio de cables. Puerto RJ45 (para red local LAN) Puerto RJ11 (para red telefónica) Puerto de red BNC Puerto de red DB15

7. Puertos de sonido: permiten la conexión de sistemas de sonido como bocinas, amplificadores, etc.

Puerto Jack 3.5"Puertos lógicos de la computadora: son puntos de acceso entre equipos para el uso de servicios y flujo de datos entre ellos, ejemplos el puerto 21 correspondiente al servicio FTP (permite el intercambio de archivos) ó el puerto 515 que está asociado con el servicio de impresión. Al conectar un equipo a la red, este forma parte de la misma, y con ello adquiere necesidades de comunicación con Switches, Servidores, otras computadoras, etc. por lo que se asigna un identificador electrónico denominado IP (InternetProtocol), que consiste en su versión IPv4, de 4 bloques de máximo 4 dígitos, como ejemplo 192.168.108.32, con lo cuál se presenta e identifica con el equipo destino. En Internet debido a la gran cantidad de servicios que se ofrecen, es necesario diferenciarlos, por lo que se utilizan los denominados puertos (independientemente de los puertos físicos de la computadora). Estos son un tipo de puertos lógicos, son puntos de acceso entre los equipos que les permitirán ó no, transferir información entre sí. Se han contabilizado hasta 65,000 puertos para las conexiones, siendo algunos estratégicos para ciertas actividades e incluso críticos.Estos puertos pueden ser protegidos por medio de Software especializado en ello y también por medio de Firewall (Corta fuegos: que se encarga de filtrar la información que circula entre las redes). Ejemplos de puertos:

*SMTP: Simple Mail Transfer Protocol ó protocolo de transferencia simple de correo, permite el intercambio de texto por correo electrónico.

** FTP: File Transfer Protocol ó protocolo de transferencia de archivos, permite la carga de archivos hacia y desde un equipo a otro.

23

Page 24: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

*** TCP: Transmission Control Protocol ó protocolo de control de transmisión, permite el flujo de datos entre los equipos conectados en una red.

**** UDP: User Datagram Protocol ó protocolo de datagramas de usuario, permite el intercambio de datagramas ó paquetes de datos con suficiente información sobre el origen, destino y contenido, sin que se halla realizado una conexión previa.

Recursos del sistema:

Los recursos del sistema son los canales de comunicación, direcciones, y otras señales de los dispositivos de hardware utilizan para comunicarse en el autobús. En su nivel más bajo, estos recursos incluyen típicamente la siguiente:

■ Las direcciones de memoria

■ Canales IRQ (solicitud de interrupción)

■ Canales DMA (acceso directo a memoria)

■ direcciones de puerto de E / S

Interrupciones

24

Page 25: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Interrumpir canales de petición, o alarmas de proceso, son utilizados por varios dispositivos de hardware para señalar la placa base que una solicitud debe cumplirse. Este procedimiento es el mismo que un estudiante levantar la mano para indicar que necesita atención. Estas líneas de interrupción se representan por medio de cables de la placa base y en los conectores de la ranura. Cuando se invoca una interrupción en particular, una rutina especial se hace cargo del sistema, que guarda primero todos los CPU contenido de los registros en una pila y luego dirige el sistema de la tabla de vectores de interrupción. Esta tabla vector contiene una lista de direcciones de memoria que corresponden a los canales de interrupción. En función de la interrupción fue invocada, se ejecuta el programa correspondiente a ese canal. Los punteros de la tabla de vectores punto a la dirección de lo que el conductor de software se utiliza para el servicio de la tarjeta que generó la interrupción. Para una tarjeta de red, por ejemplo, el vector podría apuntar a la dirección de los controladores de red que han sido cargados para operar la tarjeta; para un controlador de disco duro, el vector podría apuntar a el código de BIOS que opera el controlador. Después de la rutina de software en particular termina de realizar cualquier función de la tarjeta es necesario, el software de control de interrupción devuelve el contenido de la pila de los registros de la CPU, y el sistema reanuda a continuación, lo que estaba haciendo antes de que ocurriera la interrupción.

A través del uso de las interrupciones, el sistema puede responder a eventos externos en el momento oportuno. Cada vez que un puerto serie presenta un byte en el sistema, se genera una interrupción para garantizar que el sistema lee ese byte antes de que otro entra en juego Tenga en cuenta que, en algunos casos, un puerto de dispositivo en particular, un módem con un 16550 o superior UART-podría incorporar un búfer de bytes que permite a los múltiples personajes que se almacenan antes de que se genera una interrupción. Las alarmas de proceso son generalmente priorizadas por sus números, con algunas excepciones, las mayores interrupciones de prioridad tienen los números más bajos. Las alarmas de mayor prioridad tienen preferencia sobre menores interrupciones de prioridad por interrumpirlos. Como resultado, varias interrupciones pueden ocurrir en el sistema al mismo tiempo, con cada interrupción de anidamiento dentro de otro.

25

Page 26: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

8. Describir la configuración PnP en computadoras y como son usadasSistemas Plug-and-PlayPlug and Play (PnP) representa una revolución en la tecnología de interfaz. PnP primero salió al mercado en 1995, y la mayoría de placas base y tarjetas adaptadoras desde 1996 se aproveche de ella. Antes de eso, los usuarios de PC se vieron obligados a salir del paso en una pesadilla de los interruptores DIP y puentes cada vez que quería añadir nuevos dispositivos a sus sistemas. Los resultados, con demasiada frecuencia, eran conflictos por los recursos del sistema y las tarjetas que no funcionan.PnP no era un concepto totalmente nuevo. Era una característica clave del diseño de interfaces de MCA y EISA que la precedieron en casi 10 años, pero el escaso atractivo de los MCA y EISA significaba que nunca se convirtieron en verdaderos estándares de facto de la industria. Por lo tanto, los usuarios de PC convencionales todavía tenían que preocuparse de direcciones de E / S, canales DMA y el IRQ. Los sistemas basados en PCI primeros también se utilizan una forma de configuración PnP, sino porque no había ninguna disposición para la gestión de los conflictos entre las tarjetas PCI y ISA, muchos usuarios todavía tenían problemas de configuración. Pero ahora que ha llegado a ser frecuentes PnP, configuración de hardware sin problemas está disponible para todos los compradores de computadoras.Para PnP para trabajar, se desean los siguientes componentes:■ PnP hardware■ PnP BIOS■ Sistema operativo PnPCada uno de estos componentes tiene que ser compatible PnP, lo que significa que cumple con las especificaciones PnP.Por supuesto, el apoyo a estas características se encuentra en todos los sistemas modernos. El BIOS lleva a cabo estas tareas, realice los siguientes pasos:1. Desactiva los dispositivos configurables en la placa base o en tarjetas adaptadoras.2. Identifica cualquier PnP PCI o dispositivos ISA.3. Compila un mapa de asignación de recursos inicial para puertos, IRQ, DMA y memoria.4. Permite a los dispositivos de E / S.5. Analiza las ROM de los dispositivos ISA.

26

Page 27: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

6. Configura dispositivos iniciales del programa de carga (IPL), que se utilizan posteriormente para arrancar el sistema.7. Permite a los dispositivos configurables, informándoles que los recursos se han asignado a los mismos.8. Inicia el cargador de arranque.9. Transfiere el control al sistema operativo.

9. Describa los jumpers o configuraciones que debemos realizar en una mainboard

Sacamos la placa base del embalaje y la ponemos sobre una superficie totalmente aislante, recomendablemente encima de su propia caja de cartón o de una revista. Echamos un vistazo, es un momento recomendable de leer el manual de la misma, y nos dispondremos a configurar los primeros jumpers (en caso que los haya) y montar el micro, su disipador+ventilador y la memoria, ya que no volveremos a tener un acceso tan cómodo a la placa en otro momento del montaje.Cambiar los jumpers o puentes. Válido también para configurar la BIOS del PC. Actualmente hay de todo: desde fabricantes que incluyen solo 1 puente hasta otros que incluyen puentes para todo. Para configurarlos, no hay nada mejor que el manual de la placa, ya que difieren muchísimo de cada fabricante. De todas formas, te explicamos unos cuantos básicos que podemos encontrar en muchas placas:

Para borrar la CMOS. La CMOS es donda la BIOS guarda todos sus parámetros. La BIOS es el programa encargado de gestionar íntimamente los componentes de la placa, más a nivel de hardware aún que un sistema operativo como podría ser el MS-DOS o algunos Windows. La intención de borrar la CMOS es por si hemos configurado mal la BIOS y nuestro PC no es capaz de arrancar. Para entrar en la BIOS deberemos pulsar la tecla "Supr" mientras el ordenador hace el test de memoria al arrancar, pero esto ya veremos cómo hacerlo más adelante.

Procesador. Hay varias posibilidades, según la edad del micro:o Micros antiguos (anteriores al año 1999) - Configuración manual (por jumpers) Antes,

podía ser que el procesador se configure por BIOS (en ese caso no hay puentes), que se configure sólo por puentes, o que se configure por ambos métodos. En el tercer caso, hay una posición "jumperless" (sin puentes, en inglés) que nos permitirá configurarlo por la BIOS, personalmente creemos que es la mejor, a no ser que quieras hacer overclocking (es decir, poner manualmente al procesador una velocidad mayor a la cual fue fabricado). Tenemos que tener en cuenta la velocidad del bus, el multiplicador y el voltaje:

Bus a 25, 33, 50, 60, 66, 75, 95 o 100 MHz. Es lo que podemos encontrar en placas 486/Pentium/Pentium MMX/K5/K6/K6-2/K6-3/6x86/MII/Winchip y Pentium II

Los multiplicadores manuales pueden ir desde x1 a números altos como x5, que lo podemos encontrar en algunas placas para el micro K6-2 (100x5 = 500 MHz). Hay que tener en cuenta un detalle, no es lo mismo, por ejemplo, 50x2 que 66x1'5, ya que el rendimiento sería menor en el primer caso. Al poner el bus a 66 Mhz estamos también aumentando la velocidad de la RAM, no solo del microprocesador. El manual de la placa base suele decir la configuración de jumpers más efectiva para cada microprocesador.

27

Page 28: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Voltaje del micro o de la memoria RAM. Por suerte, en las placas antiguas no se veía mucho, ya que solía ser automático dado el peligro que supone poner un voltaje incorrecto. Pero en otras ocasiones, nos encontrábamos esto totalmente manual. Mira en tu manual en caso de disponer de esos jumpers.

o Micros modernos (año 1999-2006) - Configuración automática (por BIOS) En este caso los jumpers para configurar la CPU, por suerte, han sido descartados y las opciones de bus, multiplicador y voltaje se hacen en la propia BIOS de la placa base. Hay veces que nos podemos encontrar algún jumper que evita aplicar voltajes y frecuencias altas con el fin de evitar que un usuario inexperto practique el overclocking, es decir, poner el micro a una velocidad mayor de la debida. En la placa base podemos ver si la placa, aun siendo moderna, tiene algún jumper de este estilo.No obstante, aprovecharemos para comentar la velocidad externa o del bus que emplean los micros actuales:

Usaremos 100 MHz en procesadores Pentium III y Athlones de slot antiguos, así como en versiones modernas de Socket con memoria RAM PC-100 si usamos SDR SDRAM o PC 1600 si usamos DDR SDRAM. En el apartado de montar un procesador que viene dentro de poco verás si lo tuyo es de socket o slot.Es posible encontrar este bus incluso en algunos micros Intel Celeron modernos de hasta 2,4 GHz y socket 478 y 775, así que hay que tenerlo en cuenta.

Encontramos 133 MHz en procesadores Pentium III o Athlon/AthlonXP/Duron con memoria SDR SDRAM PC-133 o si usamos DDR SDRAM PC-266/PC2100.También lo tenemos en micros como los PentiumIV desde 1,3 hasta los 3 GHz más antiguos, así como muchos micros Intel Celeron de sockets 478 y 775.

Bus a 166 MHz. Lo encontraremos en placas Athlon/AthlonXP/Duron muy nuevas, lo usaremos si tenemos DDR SDRAM PC2700. Necesario para los AthlonXP 2700+ y superiores con núcleo Thunderbird, Hay un detalle sobre los procesadores Athlon Thunderbird. Los hay preparados para 200 (100x2) o 266 (133x2) Mhz, debemos saberlo antes de configurar el BUS, además, usan distintos tipos de memoria RAM, el primero PC-100 o PC1600 DDR y el segundo PC-133 o PC2100 DDR.

Bus a 200 MHz. Lo encontramos desde los Pentium4 Northwood de socket 478 hasta los Prescott, Cedar Mill y Presler de socket 775 del año 2006. En estos casos, por marketing, suele marcarse como 800 MHz (Quadpumped), debido a la manera que el Pentium4 realiza internamente sus operaciones.También encontramos bus a 200 MHz en los micros AMD desde los Socket 7 de núcleo Barton hasta los micros de Socket 754.

Bus a 250 MHz. Es típico de los micros AMD de socket 939 y los nuevos socket AM2, en este caso viene marcado, por motivos de marketing, como 1000 MHz (Hypertransport)

Bus a 266 MHZ. Es el que emplean los nuevos micros Intel Core 2 Duo con núcleo Allendale o Conroe, y vienen marcados por 1066 MHz (Quadpumped) por motivos de marketing.

Habilitar/Deshabilitar tarjetas de sonido integradas en la placa, controladoras Firewire, Serial ATA, USB... difiere mucho de cada fabricante y lo mejor es leerse el manual.

Jumpers propietarios, como deshabilitar el detector de caja abierta, habilitador para voltajes superiores y overclocking (como ya hemos comentado)... en este caso lógicamente dependemos del manual para saber qué son, para qué sirven y cuál es la posición más adecuada.

28

Page 29: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

10. Como es realizado el conexionado de los FDD, HDD, LPT1, COM1, COM2, fuentes (tipos), monitores (tipos), etc. ¿Qué señales tenemos en sus terminales?

Configuración del puerto paralelo

La configuración del puerto paralelo no es tan complicado como lo es para los puertos serie. Incluso el IBM PC original tenía compatibilidad en BIOS para tres puertos LPT. Tabla 14.18 muestra la dirección de E / S estándar y valores de interrupción para el uso del puerto paralelo.

Serial

Un método popular de conectar un ratón al PC más antiguos es a través de la interfaz serie estándar. Al igual que con otros dispositivos en serie, el conector del extremo del cable del ratón es normalmente un conector hembra de 9 pines, algunos ratones muy antiguos utilizan un conector hembra de 25 pines. Sólo un par de pines en el conector DB-9 o DB-25 se utilizan para la comunicación entre el ratón y el controlador de dispositivo, pero el conector del ratón por lo general tiene todas las 9 o 25 pines presentes. Porque la mayoría de los equipos antiguos vienen con dos puertos serie, un ratón serie puede ser conectado a COM1 o COM2. El controlador de dispositivo, cuando se inicializa, busca en los puertos para determinar a cuál el ratón está conectado. Algunos controladores de ratón no puede funcionar si el puerto serie está en COM3 o COM4, pero la mayoría pueden trabajar con cualquier puerto COM (1-4). Debido a que un ratón serie no se conecta con el sistema directamente, que no utiliza recursos del sistema por sí mismo. En su lugar, los recursos son los utilizados por el puerto serie al que está conectado. Por ejemplo, si usted tiene un ratón conectado al COM2, y si COM2 está utilizando la IRQ por defecto y el rango de direcciones de puertos de E / S, tanto el puerto serie y el ratón conectado a ella usar IRQ3 y puerto E / S direcciones 2F8h-2FFh.

Tipos de fuentes:

ATX/ATX12V

En 1995, Intel dio cuenta de que los diseños de fuentes de alimentación existentes fueron literalmente agotando. El problema era que las normas actuales utilizan dos conectores con un total de sólo 12 pines que proporcionan energía a la placa base. Además, los conectores utilizados eran difíciles de clave correctamente y enchufarlos en mal resultado en corto-circuitos y daños tanto a la placa base y la fuente de alimentación. Para resolver estos problemas, en 1995 Intel tomó el diseño LPX populares

29

Page 30: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

existentes (PS / 2) y simplemente cambia los circuitos y conectores internos (dejando la forma mecánica de la misma), dando a luz a la fuente de alimentación ATX.

Intel lanzó por primera vez la especificación ATX en 1995 y en 1996, comenzó a ser cada vez más popular en Pentium Pro y PC basados en Pentium, capturando el 18% del mercado en el primer año. Desde 1996, las variantes ATX han convertido tanto en la placa base y la fuente de alimentación dominante factores de forma, en sustitución de los diseños Baby-AT/LPX antes era popular. Fuentes de alimentación ATX12V también se utilizan con las nuevas motherboard form factors como BTX, asegurando que ATX y sus derivados seguirán siendo las fuentes de alimentación formatos más populares durante varios años por venir. La especificación ATX12V define la forma física o mecánico, así como los conectores eléctricos de la fuente de alimentación. Desde 1995 hasta principios de 2000, la fuente de alimentación ATX se definió como parte de la especificación de la placa base ATX. Sin embargo, en febrero de 2000, Intel tomó la especificación de la fuente de alimentación de la placa base ATX 2.03 / chasis especificación vigente en ese momento y creó la fuente de alimentación ATX/ATX12V especificación 1.0, añadiendo un conector opcional de 4-pin +12 V al mismo tiempo (los con el conector de 12 V se llama alimentación ATX12V). El conector de 12 V se convierte en un requisito en la versión 1.3 (abril de 2002), con lo cual se convirtió en la especificación ATX12V. La especificación ATX12V 2.0 (febrero de 2003) se redujo el conector auxiliar de 6 pines, cambió el conector de alimentación principal de 24 pines, e hizo alimentación Serie ATA Conectores un requisito también. La versión actual es ATX12V 2.2, que fue lanzado en marzo de 2005 y contiene sólo pequeños cambios de las versiones anteriores, como el uso de alta del sistema actual (HCS) terminales de los conectores. En la especificación de fuente de alimentación ATX ha evolucionado, se han producido algunos cambios en la orientación del ventilador de refrigeración y el diseño. La especificación ATX originalmente llamado para un ventilador de 80 mm para ser montado a lo largo del lado interior de la alimentación, en el que podría aspirar aire desde la parte posterior del chasis y soplar el interior a través de la placa base. Este tipo de flujo de aire corre en la dirección opuesta que la mayoría de alimentación estándar, la cual el aire de escape por la parte trasera de la alimentación a través de un agujero en el caso en el que sobresale el ventilador. La idea era que el diseño de flujo inverso podría enfriar el sistema de manera más eficiente con un solo ventilador, eliminando la necesidad de un (activo) del disipador de calor del ventilador de la CPU.

SFX/SFX12V

Intel lanzó el más pequeño factor de forma microATX madre en diciembre de 1997, y al mismo tiempo, también dio a conocer el diseño de la fuente SFX (pequeño formato) del poder para ir con ella. Aun así, la mayoría de los chasis microATX continuaron utilizando la fuente de alimentación ATX estándar en lugar. Luego, en marzo de 1999, Intel lanzó el addendum FlexATX con la especificación microATX, que era una pequeña tabla diseñada para PCs de gama baja o los aparatos basados en PC. Desde entonces, la oferta SFX ha

30

Page 31: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

encontrado uso en muchos de los nuevos diseños de sistemas compactos. A diferencia de la mayoría de las especificaciones de formato de fuente de alimentación en el que se define un esquema mecánico o físico, el estándar SFX realmente define cinco formas físicas diferentes, algunos de los cuales no son directamente intercambiables. Además, se han producido cambios en los conectores necesarios en la especificación ha evolucionado. Por lo tanto, cuando se sustituye un suministro SFX/SFX12Vtype, es necesario asegurarse de que usted está comprando el tipo que es correcto decir que el tipo que se instalará físicamente en el chasis, así como tener las conexiones correctas para su placa base.

El número y los tipos de conectores han cambiado en la vida de la especificación. La especificación de la fuente de alimentación SFX original incluía un solo conector de la placa base de 20 pines. El conector V de 4 pines 12 para proporcionar potencia de CPU independiente fue agregado como una opción en la revisión 2.0 (mayo de 2001) y se convierte en un requisito en la revisión 2.3 (abril de 2003), haciendo que la especificación sea rebautizado como SFX12V en el proceso. SFX12V versión 3.0 ha cambiado el conector de alimentación de la placa principal de 20 pines a 24 pines y hecha alimentación Serie ATA de conectores de un requisito también. La versión actual SFX12V 3.1 fue lanzado en marzo de 2005 y contiene algunas revisiones menores adicionales, incluyendo un cambio en terminales HCS en los conectores. SFX12V incluye varios diseños físicos, entre ellos uno llamado el factor de forma de PS3.

EPS/EPS12V

En 1998, un grupo de empresas como Intel, Hewlett-Packard, NEC, Dell, Data General, Micron y Compaq creó la infraestructura del sistema del servidor (SSI), una iniciativa de la industria para promover los factores de forma industrystandard que cubren los elementos de hardware de servidor comunes, tales como chasis , fuentes de alimentación, placas base y otros componentes. La idea era que ser capaz de diseñar los servidores de red que podrían utilizar piezas intercambiables estándar de la industria. Usted puede encontrar más información acerca de SSI en www.ssiforum.org.

Aunque este libro no cubre los servidores de red, en muchos aspectos, un servidor de gama baja es un PC de gama alta, y muchos de los componentes de gama alta que antes sólo se encontraban en los servidores han llegado a las PCs estándar. Esta teoría del derrame es especialmente cierto cuando se trata de fuentes de alimentación. En 1998, el SSI creó la fuente de alimentación de nivel de entrada (EPS), la cual define una fuente de alimentación de factor de forma industrystandard para pedestal de nivel de entrada (independiente del chasis torre) servidores. La norma EPS inicial se basó en ATX, pero con varias mejoras. La primera mejora importante fue el uso de un conector de alimentación principal de 24 pines, que con el tiempo corría por la ATX12V y otras especificaciones de suministro de factor de forma de poder en el 2003. EPS también llamó originalmente para el uso de terminales de HCS en los conectores Molex Mini-Fit

31

Page 32: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Jr. basados en la fuente de alimentación, que se convirtieron en el estándar ATX12V marzo 2005 también. Además, el conector de alimentación de 6 pines (ahora obsoleto) auxiliar, 4-pin conector de alimentación de 12 V, y una variación del conector de alimentación de 6 pines gráficos todos apareció en el pliego de EPS antes de acabar en ATX. La especificación EPS utilizado originalmente un factor de forma mecánica idéntica a ATX, pero el factor de forma EPS más tarde se amplió para apoyar salidas de potencia más altos al permitir que el cuerpo de la oferta para ser más profunda si es necesario. El los estándares originales EPS ATX y exigen una oferta que es 86 mm de alto por 150mm de ancho y 140mm de profundidad, las mismas dimensiones que el LPX o PS / 2 factores de forma. EPS tarde añadieron profundidades extendidas opcionales del total de 180 mm y 230 mm. La mayoría de las fuentes de alimentación con verdaderas calificaciones de 500 vatios o más se hacen en el formato EPS12V, ya que no es realmente posible para encajar más poder que eso en el tamaño estándar ATX. Usted puede pensar que esto requeriría un chasis EPS costumbre, pero, de hecho, muchos (si no la mayoría) de tamaño completo ATX torre chasis puede manejar estas grandes profundidades sin interferencias, especialmente cuando se utiliza uno de los más reciente generación de unidades ópticas de menor longitud (por una o más de las unidades ópticas están a menudo en línea con la fuente de alimentación).

Con las mejoras en las fuentes de alimentación EPS/EPS12V llega a manos de ATX/ATX12V, he estudiado las especificaciones EPS SSI para ver qué mejoras potenciales podrían llegar a ATX. La principal diferencia hoy entre ATX y EPS con respecto a los conectores es el uso de un conector de 8 pines de doble +12 V en EPS12V en lugar de un conector de 4 pines +12 V en ATX12V. El doble conector de 8 pines +12 V es esencialmente el equivalente de dos conectores de 4 pines se aparearon entre sí y es utilizado por los servidores de nivel de entrada para alimentar varios procesadores. Debido a la forma en que los conectores están diseñados, un conector de 8 pines +12 V se puede conectar a un conector de 4-pin +12 V en una placa base, con los pines no utilizados simplemente colgando sin usar, desplazamiento hacia un lado o el otro.

TFX12V

La fuente de alimentación TFX12V (factor de forma delgada) fue introducido originalmente por Intel en abril de 2002 y está diseñado para sistemas de factor de forma pequeño (SFF) de alrededor de 9 a 15 litros de volumen, principalmente aquellos con lowprofile SFF chasis y microATX, FlexATX o Mini madre-ITX. La forma básica de TFX12V es más largo y más estrecho que los ATX-o SFX basada en factores de forma, lo que permite que se ajuste más fácilmente en los sistemas de perfil bajo. Fuentes de alimentación TFX12V están diseñadas para ofrecer capacidades de salida de potencia nominal de 180 a 300 vatios, que es más que suficiente para los sistemas más pequeños para los que fueron diseñados. Suministros TFX12V incluyen un ventilador de 80 mm interno de montaje lateral que suele ser controlado por termostato, con el fin de ejecutar tanto con serenidad y en silencio. Un sistema de montaje diseñado

32

Page 33: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

simétricamente permite que el ventilador se orienta hacia uno y otro lado en el interior del sistema de enfriamiento óptimo y flexibilidad para acomodar diferentes configuraciones de chasis. A diferencia de los suministros SFX basados, sólo existe un factor de forma mecánica estándar para suministros TFX12V. Suministros TFX12V también han incluido siempre el conector de 4-pin +12 V desde la aparición de la norma en abril de 2002, mucho después de que el conector de +12 V se había incluido en el suministro de otros factores de forma de poder. TFX12V 1.2 (abril de 2003) añadió el conector de alimentación Serial ATA como una opción, mientras que la versión 2.0 TFX12V (febrero de 2004) hizo obligatorio y cambió el conector de alimentación principal de 20 pines a 24 pines. Versión 2.1 (julio de 2005) sólo incluye actualizaciones menores y los cambios respecto a la versión anterior.

CFX12V

El (factor de forma compacta) Alimentación CFX12V fue originalmente introducido por Intel en noviembre de 2003 y está diseñado para medianas BTX (tecnología equilibrada ampliada) Sistemas de unos 10 a 15 litros de volumen, usando principalmente microBTX o placas picoBTX. CFX12V fuentes de alimentación están diseñados para ofrecer capacidades de salida de potencia nominal de 220-300 vatios, que es más que adecuado para los sistemas de tamaño medio para el que están diseñados. Suministros CFX12V incluyen un ventilador de 80 mm interno trasero que está normalmente controlado por termostato, con el fin de funcionar tanto con serenidad y en silencio. La forma de la alimentación incluye un saliente de tal manera que parte de la alimentación puede extenderse sobre la placa base, la reducción del tamaño global del sistema. Las dimensiones del factor de forma CFX12V. Suministros CFX12V siempre han incluido el conector de 4-pin +12 V ya que la norma apareció por primera vez en noviembre de 2003, mucho después de que el conector de +12 V se había incluido en el suministro de otros factores de forma de poder. TFX12V también incluyó el conector de alimentación principal de 24 pines y conectores de alimentación Serial ATA como obligatoria desde su creación. Los CFX12V 1.2 fechas de lanzamiento actuales de 2005 y tiene sólo pequeñas modificaciones con respecto a versiones anteriores, incluyendo un cambio en terminales HCS en los conectores.

LFX12V

Intel introdujo originalmente el LFX12V fuente de alimentación (bajo factor de forma de perfil) en abril de 2004. Está diseñado para los sistemas de BTX ultra-pequeñas de unos 6-9 litros de volumen, usando principalmente picoBTX placas ornanoBTX. Fuentes de alimentación LFX12V están diseñadas para ofrecer capacidades de salida de potencia nominal de 180 a 260 vatios, lo que es ideal para los pequeños sistemas para los que están diseñados. Suministros LFX12V incluyen un ventilador interno de 60 mm, que es 20 mm más pequeño que el del diseño CFX12V. Al igual que el ventilador CFX12V, por lo general es termostáticamente controlado para asegurar un funcionamiento silencioso

33

Page 34: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

mientras que todavía proporciona una refrigeración adecuada. La forma de la alimentación incluye un saliente de tal manera que parte de la alimentación puede extenderse sobre la placa base, la reducción del tamaño global del sistema. Todos los suministros LFX12V incluyen un conector de 24 pines principal de la placa de alimentación, un conector de 4-pin +12 V y conectores Serial ATA. La actual versión 1.1 LFX12V data de abril de 2005 y tiene sólo pequeñas modificaciones respecto a la versión anterior.

Flex ATX Una empresa de suministro de energía llamado FSP (Fortron fuente de alimentación), originalmente introducido variaciones de lo que iba a convertirse en el Flex ATX fuente de alimentación de factor de forma en el año 2001 en forma de diseños propios de factor de forma pequeño (SFF) de escritorio y delgado (1U) Servidor sistemas. Estas fuentes de alimentación se hizo popular en los sistemas de transporte, sino que también han sido utilizados por HP / Compaq, IBM, SuperMicro, y otros. En un esfuerzo por hacer de este factor de forma de una norma oficial, Intel introdujo el Flex ATX fuente de alimentación de factor de forma en marzo de 2007 una parte de los 1.1 y posteriores revisiones de la "Guía de diseño de la fuente de alimentación para la plataforma de escritorio de factores de forma" del documento, que está disponible en el sitio www.formfactors.org. Estos también se denominan a veces 1U (una unidad) fuentes de alimentación, ya que también se utilizan en muchos chasis del servidor 1U.

Flex fuentes de alimentación ATX, como la que se muestra en la figura 18.14, están diseñados para ofrecer capacidades de salida de potencia nominal de entre 180-270 vatios, lo que es ideal para los pequeños sistemas para los que están diseñados. Flex ATX suministra normalmente incluyen uno o dos ventiladores internos de 40 mm, sin embargo, los fans más grandes se pueden montar en posición horizontal, y existen incluso modelos sin ventilador.

Flex fuentes de alimentación ATX incluyen ya sea un conector de alimentación de la placa principal de 20 pines o 24 pines y un conector V 4-pin 12 para la placa base. También por lo general incluyen conectores de alimentación y periféricos disquete estándar, con unidades nuevas tienen conectores de alimentación Serial ATA también.

Tipos de monitores:

Los monitores suelen utilizar con PCs vienen en una amplia variedad de tamaños y resoluciones, y se basan generalmente en una de dos tecnologías de visualización: Tubo de la pantalla (LCD) o de rayos catódicos de cristal líquido (CRT). Pantallas más grandes, como televisores de pantalla grande y proyectores también pueden utilizar la tecnología LCD, pero pueden usar plasma o procesamiento de luz digital (DLP), la tecnología también. Esta sección trata sobre las diversas características, especificaciones y tecnologías utilizadas en monitores de PC.

CRT Tecnología

34

Page 35: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Tecnología de tubo de rayos catódicos (CRT) es el mismo utilizado en los televisores más antiguos. En el último par de años, los CRT se han vuelto escasos en las tiendas, debido principalmente a la disponibilidad de un menor costo LCDs. CRT consisten en un tubo de vacío encerrado en vidrio. Un extremo del tubo contiene un conjunto de cañón de electrones que proyecta tres haces de electrones, uno para el rojo, verde y azul fósforos usados para crear los colores que aparecen en pantalla y el otro extremo tiene una pantalla con un recubrimiento de fósforo. Cuando se calienta, el cañón de electrones emite una corriente de electrones de alta velocidad que son atraídos por el otro extremo del tubo. A lo largo del camino, un control de bobina de enfoque y deflexión a dirigir el haz a un punto específico en la pantalla de fósforo. Al ser golpeado por el rayo, el fósforo brilla. Esta luz es lo que ve cuando mira la televisión o mirar la pantalla del ordenador. Se utilizan tres capas de sustancias: rojo, verde, y azul. Una placa de metal llamada máscara de sombra se utiliza para alinear los haces de electrones, sino que tiene ranuras o agujeros que dividen las partículas de fósforo rojo, verde, y azul en grupos de tres (uno de cada color).

Monitores basado en Sony Trinitron o Mitsubishi tubos de imagen Diamondtron utilizan una máscara de tipo rejilla de apertura para separar fósforos rojos, verdes, y azules, lo que resulta en tiras de píxeles cuadrados en una disposición lineal, similar a una pantalla LCD. ChromaClear monitores de NEC utilizan una variación de la rejilla de apertura llamado la máscara ranurada, que es más brillante que los monitores de máscara de sombra estándar y más estables mecánicamente que los monitores basados en la rejilla de apertura. Esto dio lugar a una disposición de píxeles escalonada. Varios tipos de máscaras de sombra afectan a la calidad de imagen, y la distancia entre cada grupo de tres (el punto o píxel pitch) afecta a la nitidez de imagen.

Tecnología LCD

Debido a su poco peso, un tamaño más pequeño en general, y mucha mayor claridad, los paneles LCD han sustituido las pantallas CRT en prácticamente todas las nuevas instalaciones informáticas. Paneles LCD escritorio utilizan la misma tecnología que apareció por primera vez en los ordenadores portátiles. En comparación con los monitores CRT, los monitores LCD tienen completamente planas, pantallas delgadas y

35

Page 36: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

requisitos de baja potencia (30 vatios frente a un máximo de 100 vatios o más de los monitores CRT). La calidad de color de un buen panel LCD de matriz activa se puede superar la de muchas de las pantallas CRT, sobre todo cuando se ve desde frente.

Tecnología Plasma

Las pantallas de plasma tienen una larga historia en la PC. A finales de 1980, IBM desarrolló una pantalla de plasma monocromática que muestra el texto y los gráficos de color naranja sobre un fondo negro. IBM utiliza una versión de 10 pulgadas de la pantalla de plasma de gas en sus sistemas portátiles P70 y P75 maletín que se publicaron originalmente allá por 1988. A diferencia de las primeras pantallas de plasma monocromática IBM, pantallas de plasma de hoy en día son capaces de mostrar color de 24 bits o 32 bits. Las pantallas de plasma producen una imagen mediante el uso de gas cargado eléctricamente (plasma) para iluminar tríadas de rojo, verde, y fósforos azules, como se muestra en la figura 12.22. Los electrodos de visualización y dirección crean una red que permite a cada subpixel que debe abordarse de forma individual. Mediante el ajuste de las diferencias en la carga entre la pantalla y los electrodos de direcciones de elementos de imagen secundarios de cada tríada, la fuente de señal controla la imagen. Pantallas de plasma típicos varían en tamaño desde 42 "a 50" o más grande. Debido a que están diseñados principalmente para su uso con DVD, TV o las fuentes de vídeo de alta definición, que son de tamaño y optimizado para vídeo en lugar de uso del ordenador.

11. Describir como es realizado el refresco de memorias

Algunas memorias RAM no tienen suficiente espacio en relación a los megas que requieren algunos programas o juegos, por eso, cuando se ejecutan dichos programas, si la memoria no posee los megas que requiere el ordenador se ralentiza. Si se cierran, el ordenador vuelve a la normalidad aunque algo “tocado” y funcionará más lento de lo normal por los “restos” de memoria que han dejado las aplicaciones.Con este truco limpiaremos la memoria RAM de tu ordenador dejándola como si no hubieses ejecutado ninguna aplicación.Ejecuta el bloc de notas que incluye Windows y escribe lo que te mostramos a continuación:• Si el PC posee una RAM de 128 Mb o mas escribe “Mystring=(80000000)” con siete ceros después del 8 y sin comillas.• Si tu PC tiene menos de 128 Mb has de escribir “Mystring=(16000000)” sin comillas y con seis ceros después del 16.Cuando hayas acabado de escribir los valores indicados en cada caso, guarda este documento donde desees, a ser posible en un lugar fácilmente accesible con el nombre “documento.vbe”, la parte del nombre documento no importa, puedes poner lo que quieras, lo importante es la extensión que le vas a dar.Ahora, cada vez que desees refrescar la memoria de tu ordenador deberás hacer doble clic sobre este documento, notarás una cierta mejoría.

36

Page 37: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Acrónimo de Random Access Memory, (Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. Se llama de acceso aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior. Es la memoria que se actualiza constantemente mientras el ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se apaga.

Cuando las aplicaciones se ejecutan, primeramente deben ser cargadas en memoria RAM. El procesador entonces efectúa accesos a dicha memoria para cargar instrucciones y enviar o recoger datos. Reducir el tiempo necesario para acceder a la memoria, ayuda a mejorar las prestaciones del sistema. La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o discos duros, es que la RAM es mucho más rápida, y se borra al apagar el ordenador.

Es una memoria dinámica, lo que indica la necesidad de "recordar" los datos a la memoria cada pequeño periodo de tiempo, para impedir que esta pierda la información. Eso se llama Refresco. Cuando se pierde la alimentación, la memoria pierde todos los datos. "Random Access", acceso aleatorio, indica que cada posición de memoria puede ser leída o escrita en cualquier orden. Lo contrario seria el acceso secuencial, en el cual los datos tienen que ser leídos o escritos en un orden predeterminado.

Es preciso considerar que a cada BIT de la memoria le corresponde un pequeño condensador al que le aplicamos una pequeña carga eléctrica y que mantienen durante un tiempo en función de la constante de descarga. Generalmente el refresco de memoria se realiza cíclicamente y cuando esta trabajando el DMA. El refresco de la memoria en modo normal esta a cargo del controlador del canal que también cumple la función de optimizar el tiempo requerido para la operación del refresco. Posiblemente, en más de una ocasión en el ordenador aparecen errores de en la memoria debido a que las memorias que se están utilizando son de una velocidad inadecuada que se descargan antes de poder ser refrescadas.

Las posiciones de memoria están organizadas en filas y en columnas. Cuando se quiere acceder a la RAM se debe empezar especificando la fila, después la columna y por último se debe indicar si deseamos escribir o leer en esa posición. En ese momento la RAM coloca los datos de esa posición en la salida, si el acceso es de lectura o coge los datos y los almacena en la posición seleccionada, si el acceso es de escritura.

La cantidad de memoria Ram de nuestro sistema afecta notablemente a las prestaciones, fundamentalmente cuando se emplean sistemas operativos actuales. En general, y sobretodo cuando se ejecutan múltiples aplicaciones, puede que la demanda de memoria sea superior a la realmente existente, con lo que el sistema operativo fuerza al procesador a simular dicha memoria con el disco duro (memoria virtual). Una buena inversión para aumentar las prestaciones será por tanto poner la mayor cantidad de RAM posible, con lo que minimizaremos los accesos al disco duro.

Los sistemas avanzados emplean RAM entrelazada, que reduce los tiempos de acceso mediante la segmentación de la memoria del sistema en dosbancos coordinados. Durante una solicitud particular, un banco suministra la información al procesador, mientras que el otro prepara datos para el siguiente ciclo; en el siguiente acceso, se intercambian los papeles.

37

Page 38: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Los módulos habituales que se encuentran en el mercado, tienen unos tiempos de acceso de 60 y 70 ns (aquellos de tiempos superiores deben ser desechados por lentos). Es conveniente que todos los bancos de memoria estén constituidos por módulos con el mismo tiempo de acceso y a ser posible de 60 ns.

Hay que tener en cuenta que el bus de datos del procesador debe coincidir con el de la memoria, y en el caso de que no sea así, esta se organizará en bancos, habiendo de tener cada banco la cantidad necesaria de módulos hasta llegar al ancho buscado. Por tanto, el ordenador sólo trabaja con bancos completos, y éstos sólo pueden componerse de módulos del mismo tipo y capacidad. Como existen restricciones a la hora de colocar los módulos, hay que tener en cuenta que no siempre podemos alcanzar todas las configuraciones de memoria. Tenemos que rellenar siempre el banco primero y después el banco número dos, pero siempre rellenando los dos zócalos de cada banco (en el caso de que tengamos dos) con el mismo tipo de memoria. Combinando diferentes tamaños en cada banco podremos poner la cantidad de memoria que deseemos.

12. Como es realizado la configuración de los diferentes controladores y puertos en el Setup del Bios de la PC.

El BIOS (Basic Input Output System – Sistema Básico de Entrada Salida) es un programa que se encuentra grabado en un chip de la placa base, concretamente en una memoria de tipo ROM (Read-Only Memory). Este programa es el que se encarga de comprobar el hardware instalado en el sistema, ejecutar un test inicial de arranque, inicializar circuitos, manipular periféricos y dispositivos a bajo nivel y cargar el sistema de arranque que permite iniciar el sistema operativo. En resumen, es lo que permite que el ordenador arranque correctamente en primera instancia. Inicialmente era muy complicado modificar la información del BIOS en el ROM, pero hoy en día la mayoría de los BIOS están almacenados en una memoria flash capaz de ser reescrita, esto es lo que permite que se pueda actualizar. El BIOS se apoya en otra memoria, llamada CMOS porque se construye con esa tecnología, en ella carga y almacena los valores que necesita y que son susceptibles de ser modificados (cantidad de memoria instalada, numero de discos duros, fecha y hora, etc.) A pesar de que apaguemos el ordenador, los valores de la memoria de BIOS se mantienen intactos, ¿cómo es posible?, pues gracias a una pila que la alimenta. Puesto que el consumo es muy bajo y se recarga al encender el ordenador, la pila puede durar varios años. Cuando hay problemas con la pila, los valores de dicha memoria tienden a perderse, y es cuando pueden surgir problemas en el arranque del tipo: pérdida de fecha y hora, necesidad de reconfigurar dispositivos en cada arranque, y otros. En caso de problemas sustituir la pila es trivial, basta con comprar una de iguales características, retirar la vieja y colocar la nueva en su lugar. En condiciones normales no es necesario acceder al BIOS ya que al instalar un dispositivo, siempre que hayamos tenido la precaución de asegurarnos que es compatible o aceptable por nuestra placa base, éste es reconocido inmediatamente y configurado por BIOS para el

38

Page 39: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

arranque. No obstante, hay ocasiones en las que se hace necesario acceder a su configuración, en este manual veremos cómo hacerlo y algunos ejemplos.

Acceso y manipulación del BIOS:

Para acceder al programa de configuración del BIOS, generalmente llamado CMOS Setup, tendremos que hacerlo pulsando un botón durante el inicio del arranque del ordenador. Generalmente suele ser la tecla Supr aunque esto varía según los tipos de placa y en portátiles. Otras teclas empleadas son: F1, Esc, o incluso una combinación, para saberlo con exactitud bastará con una consulta al manual de su placa base o bien prestando atención a la primera pantalla del arranque, ya que suele figurar en la parte inferior un mensaje similar a este:

''Press DEL to enter Setup''

El aspecto general del BIOS dependerá de qué tipo en concreto tenga en su placa, las más comunes son:Award, Phoenix (se han unido) y AMI. Bastante similares pero no iguales. El programa del BIOS suele estar en un perfecto inglés y además aparecen términos que no son realmente sencillos, si no sabe lo que está tocando consulte el manual o a un especialista, de lo contrario se encontrará con problemas. Aunque tengan nombres diferentes, existen algunos apartados comunes a todos los tipos de BIOS. Modificaciones comunes: ejemplos. Existen una serie de parámetros que son susceptibles de ser modificados en algún momento, de hecho en la mayoría de foros de soporte técnico se plantean esas dudas. Vamos a explicar cuáles son y usarlos como ejemplo:

Secuencia de Arranque

Esto le indica al BIOS a qué unidad ha de ir para buscar el arranque del sistema operativo. La secuencia indica el orden de izq. a der. en que se buscará en las unidades. Antiguamente el orden solía marcar A C SCSI/otros lo cual indicaba que primero que debía mirar en la unidad A (disquetera) y posteriormente en C(disco duro principal), gracias a esto se podía arrancar el ordenador con un disco de arranque antes que el sistema operativo. Hoy en día esto ha cambiado en muchos casos, cuando se necesita arrancar desde un CD (instalación de sistemas operativos (Windows XP, Linux) hay que modificar la secuencia de arranque (a menos que el sistema sea tan nuevo que ya venga de fábrica) para que inicialmente apunte a la unidad lectora de CD. Supongamos que la unidad tiene la letra D, el orden podría ser D A C o D C A, por ejemplo. La opción suele encontrarse en BIOS Features >> Boot Sequence para las BIOS Award. En algunos casos en vez de integrarse en una sola opción, esto se realiza en varias, suelen referirse al orden de arranque de dispositivos y se llaman: First Boot Device, Second Boot

39

Page 40: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Device, Third Boot Device y Boot Other Device. Basta especificar en cada una cuál es el dispositivo que arrancará en ese orden (First = primero, Second = segundo, Third = tercero, Other = otro).

Modificar FSB/Multiplicador Esto es una necesidad surgida en gran medida a raíz del Overclocking, son los parámetros que definen la velocidad del bus frontal del sistema y el valor multiplicador del procesador. Estos parámetros se suelen modifican como consecuencia de querer forzar el procesador a trabajar más rápido. Para tocar esto se debe hacer con total conocimiento, cualquier daño al sistema queda bajo su responsabilidad. La opción se denomina Frequency/Voltage Control, aunque puede llevar otro nombre. Se recomienda consultar manuales sobre Overclocking para esta característica.

Deshabilitar dispositivos integrados (tarjeta gráfica/sonido)

Esto es especialmente frecuente en los últimos años ya que las placas base integran tarjetas gráficas y tarjetas de sonido en la misma placa, y se podria pasar sin tener que adquirirlas a parte, pero la mayoría de las ocasiones se prefiere adquirir una tarjeta externa (a bus PCI, AGP o PCI-Express) ya que ofrecen mucha mejor calidad y prestaciones que las integradas. Para poder usar las tarjetas que compremos hay que deshabilitar primero las que van integradas, para ello debemos acceder al BIOS. Esta opción tenemos que consultarla en el manual de nuestra placa base porque depende mucho del modelo, pero en general tendremos que localizar términos como: Onboard Audio, Onboard Graphics, etc. Es probable que nos veamos en la situación de tener que actualizar el firmware del BIOS. Esto puede ser debido a errores detectados de fabricación, queramos instalar un procesador nuevo o algún dispositivo reciente, o simplemente añadir funcionalidades de las nuevas versiones del BIOS. Para realizar esto se suele emplear un programa en Windows y un fichero con la información, todo esto se debe descargar desde la web del fabricante de la placa base o BIOS, teniendo en cuenta que hay que saber con total exactitud el modelo de placa base que tenemos y el tipo de BIOS. Además, hay que aclarar que dicha operación tiene un alto riesgo para nuestra placa, un error podría ser fatal. Si surge algún problema podríamos dañar seriamente el BIOS y tendríamos que recurrir a una tienda especializada para su reparación o substitución.

13. Describir y reconocer los pines de los microprocesadores para cada una de las tecnologías (XT (8088), 80286, 80386, 80486, 80586, PENTIUM, etc)

XT (8088)

40

Page 41: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Los 40 pines del 8088 en modo mínimo tienen las siguientes funciones:

1. GND (Masa)2. A14 (Bus de direcciones)3. A13 (Bus de direcciones)4. A12 (Bus de direcciones)5. A11 (Bus de direcciones)6. A10 (Bus de direcciones)7. A9 (Bus de direcciones)8. A8 (Bus de direcciones)9. AD7 (Bus de direcciones y datos)10. AD6 (Bus de direcciones y datos)11. AD5 (Bus de direcciones y datos)12. AD4 (Bus de direcciones y datos)13. AD3 (Bus de direcciones y datos)14. AD2 (Bus de direcciones y datos)15. AD1 (Bus de direcciones y datos)16. AD0 (Bus de direcciones y datos)17. NMI (Entrada de interrupción no enmascarable)18. INTR (Entrada de interrupción enmascarable)19. CLK (Entrada de reloj generada por el 8284)20. GND (Masa)21. RESET (Para inicializar el 8088)22. READY (Para sincronizar periféricos y memorias lentas)23. /TEST24. /INTA (El 8088 indica que reconoció la interrupción)25. ALE (Cuando está uno indica que salen direcciones por AD, en caso contrario, es el bus de datos)26. /DEN (Data enable: cuando vale cero debe habilitar los transceptores 8286 y 8287 (se conecta al pin de "output enable"), esto sirve para que no se mezclen los datos y las direcciones).27. DT/R (Data transmit/receive: se conecta al pin de dirección de los chips recién indicados).

41

Page 42: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

28. IO/M (Si vale 1: operaciones con ports, si vale 0: operaciones con la memoria)29. /WR (Cuando vale cero hay una escritura)30. HLDA (Hold Acknowledge: el 8088 reconoce el HOLD)31. HOLD (Indica que otro integrado quiere adueñarse del control de los buses, generalmente se usa para DMA o acceso directo a memoria).32. /RD (Cuando vale cero hay una lectura)33. MN/MX (Cuando esta entrada está en estado alto, el 8088 está en modo mínimo, en caso contrario está en modo máximo)34. /SSO (Junto con IO/M y DT/R esta salida sirve para determinar estados del 8088)35. A19/S6 (Bus de direcciones/bit de estado)36. A18/S5 (Bus de direcciones/bit de estado)37. A17/S4 (Bus de direcciones/bit de estado)38. A16/S3 (Bus de direcciones/bit de estado)39. A15 (Bus de direcciones)40. Vcc (+5V)

14. Describir como están organizados las memorias en cada una de las tecnologías.

42

Page 43: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

43

Page 44: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

15. Describir el mapeo de memoria y el mapeo de E/S.

Al pasar los datos desde la memoria principal a la memoria cache estos se traen por bloques. El motivo de llevar los datos por bloques se debe a que, por ejemplo, si el procesador pide el dato de la dirección n entonces es muy probable que después pida el dato de la dirección n+1, por lo tanto, se ahorra tiempo al llevar los datos por bloques a la cache. Por otro lado como ya hemos visto en los párrafos anteriores la memoria Cache es de poca capacidad, en relación con la memoria principal, por lo tanto cobra importancia el tema de que y como pongo datos en la memoria Cache. Es necesario entonces contar con un proceso de conversión de las direcciones, que se llama MAPEO.

44

Page 45: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Mapeo Directo

Para explicar, el mapeo directo es mejor comenzar con un ejemplo, que por el momento, es sólo, ilustrativo y no tiene relación con la realidad (es de mentira)

MM 512B ----> 9b 64 bloques MC 32B ------> 5b 4 bloques Cada bloque de 8B

El Mapeo Directo funciona de la siguiente forma :

Según las condiciones antes definidas se tiene lo siguiente: cada bloque será de 8 Byte, es decir 8 palabras de largo 8. La memoria principal al ser dividida por 8 (512 B / 8) dará como resultado 64 bloques de 8 palabras cada uno. La memoria Cache también se divide por 8 (32B / 8), lo cual da como resultado 4 bloques Cada bloque de la memoria principal se coloca dentro de uno de los bloques de la memoria Cache siguiendo un orden establecido de la siguiente forma (La fig 00 muestra parte de esta asignación): En el bloque cero de la cache pueden ir cualquiera de los múltiplos exactos de 4 (0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60), que son 16. En el bloque uno de la cache van (1,5,9,13,17,21,25...............) En el bloque dos (2,6,10,14,18,22,26..................................) En el bloque tres van (3,7,11,15,19,23,27..................) Para distinguir entre las 16 alternativas que corresponden a un bloque determinado de la memoria cache existe una memoria, en este caso de 4 bit, que lleva el registro. Esta memoria se denomina TAG.

Si por ejemplo se quiere acceder a la posición de memoria 405 se ocupa la siguiente tabla de ubicación.

TAG BIC

WIB

= 405

El WIB es de 3 bit por que con estos se pueden distinguir entre 8 alternativas, es decir las que corresponden a las divisiones de un bloque. El BIC es de 2 bit porque se pueden distinguir cuatro alternativas, o sea los cuatro bloques de la cache. El TAG, finalmente distingue entre las 16 alternativas que corresponden a los diferentes

45

Page 46: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

bloques de la memoria principal que pueden ir a parar a un bloque determinado de la cache.

El diagrama de la fig ilustra el mapeo directo. Aquí se puede apreciar como las posiciones de la memoria principal son asignadas a los bloques de la cache, por otro lado la flecha que apunta desde la posición cero de la MM indica como cada bloque de la memoria principal esta dividido en otros ocho sub bloques.

46

Page 47: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Finalmente no sólo basta con llevar los datos a las posiciones de la cache, además el procesador de alguna forma debe ubicar los datos, ya sea que los encuentre o no, en la cache. NOTA : Cabe destacar que el procesador pide datos al mismo tiempo tanto a la cache como a la memoria principal, por lo tanto si el dato esta en la cache esta responderá más rápido que la MM.

47

Page 48: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

El siguiente hardware permite al procesador ubicar los datos que requiere.

Ejemplo Un procesador 80386 tiene 32b de direcciones, lo que quiere decir que puede direccionar 4GB de memoria. Obviamente es difícil que un procesador con las características del 386 pueda direccionar tal cantidad de memoria. Supondremos (la suposición en este caso es muy real) entonces, el siguiente detalle.

Memoria Principal 8 MB Memoria Cache 128 KB (17 b) Los bloques en este ejemplo serán de tamaño 16b (WIB = 4 b)

8 MB = 8.388.608 / 16 = 524.288 (19 b) Número de bloques de la MM

128 KB = 131.072 / 16 = 8.192 (BIC = 13 b) Número de bloques de la MC

524.288 / 8192 =64 Este número corresponde al TAG (6 bit). Dicho de otra forma hay 64 bloques de 16 unidades cada uno compitiendo por un determinado bloque de la cache. Si el procesador pide la dirección 6938732 (0069E06C) entonces resultara la siguiente tabla de ubicación

TAG = 6 BIC = 13 WIB = 4

22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0

48

Page 49: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Eventualmente el TAG podría haber sido de hasta 15 bit debido a que el bus de direcciones es de 32 bit, pero como ya dijimos esto no es posible, por otro lado si la memoria TAG tuviera que manejar estos 15 bits debería ser muy grande lo cual tampoco es conveniente.

NOTA : En los procesadores, el tamaño del TAG determina la cantidad de memoria que se puede direccionar, por lo tanto, aún cuando el TAG del problema anterior resulto de 6 bit, normalmente pueden ser un poco mas grandes. No olvidemos que actualmente las memorias de 64 MB son normales y las hay aún mas grandes.

VENTAJAS: Este método es rápido, fácil de implementar y sencillo de usar.

DESVENTAJA: Con este sistema se produce un efecto llamado Contención que se produce cuando dos cosas quieren usar un mismo elemento. Este efecto reduce drásticamente el rendimiento del procesador.

Mapeo Totalmente Asociativo

La fig explica la diferencia que existe entre una memoria asociativa y una memoria común.

En el mapeo Totalmente Asociativo un bloque de la memoria Principal puede estar en cualquier bloque de la cache. Para buscar un dato en la cache se hace necesario entonces revisar todos los bloques de la cache, lo cual es muy lento, razón por la cual este tipo de mapeo no se utiliza en la práctica.

Mapeo Asociativo Por Conjunto (De tamaño 4)

En el mapeo Asociativo por Conjunto un determinado bloque de la memoria principal puede estar en cualquier bloque de la memoria cache, que sea parte del conjunto que le corresponde. La siguiente figura, gráfica esta situación

49

Page 50: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Como se puede ver la memoria cache tiene dividido sus bloques en dos nuevos bloques (0 y 1) que reciben el nombre de SET. Esta nueva distribución significa que para buscar un dato se debe acceder a tantos subconjuntos como tenga cada SET (en este caso 2). En la práctica esto se traduce en duplicar el hardware de búsqueda (solo para este caso). Cabe destacar que la mayoría de las memorias tienen TAG de tamaño 4.

El tamaño del SIC es igual a N / S donde N = Tamaño del cache en bloques, S = Tamaño del conjunto. SIC = SET in cache

Ejemplo Buscar la dirección 333 suponiendo las siguientes condiciones :

MM 512B 9b 64 bloques MC 32B 5b 4 bloques Cada bloque de 8B Tamaño de conjunto 2

TAG SIC WI

B

1 0 1 0 0 1 0 1

WIB es de tamaño 3 porque distingue entre las 8 palabras de cada bloque. SIC es de tamaño 1 porque debe distinguir entre 2 alternativas o en este caso conjuntos. TAG es de tamaño 5 porque debe distinguir las 32 alternativas que pueden encontrarse en un determinado conjunto. Cabe recordar que estas 32 alternativas se buscan simultáneamente en los dos bloques que tienen, en este caso, cada conjunto.

Ejemplo: Un procesador 80386 tiene 32b de direcciones, lo que quiere decir que puede direccionar 4GB de memoria. Buscar la dirección 5382196Dec (00522034 Hex)

Memoria Principal (MM) 8 MB Memoria Cache (MC) 128 KB (17 b) Los bloques en este ejemplo serán de tamaño 16b (WIB = 4b)

50

Page 51: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

Tamaño de conjunto 4

8 MB = 8.388.608 / 16 = 524.288 Número de bloques de la MM 128 KB = 131.072 / 16 = 8.192 Número de bloques de la cache 8192 / 4 = 2048 (SIC = 11 bit) Numero de conjuntos de tamaño 4 que hay en la cache. Para ahorrar espacio en la fig. solo se graficaron 9 de los bit del TAG

TAG = 17 SIC = 11 WIB = 4

23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0

Finalmente para encontrar un dato se debe comparar el TAG que viene del procesador con los 4 TAG del conjunto 515 (número que corresponde al SIC)

E/S mapeada en Memoria

Hemos conectado dispositivos de E/S como si fueran memoria para el CPU.Hemos empleado parte del mapa de memoria para E/S.Todas las instrucciones del CPU que acceden a memoria son válidas.En CPU08 no hay otra alternativa. Existen CPUs con mapa de E/S separado e Instrucciones separadas.

51

Page 52: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

16. Resumir como se realiza la programación en los diferentes integrados que conforman la computadora personal.

El Intel 8237 es un crontrolador de acceso directo a memoria (DMA), una parte de la familia de microprocesadores MCS 85. Fue usado como el controlador DMA en IBM PC original y en el IBM XT. Posteriormente, los computadores personales compatibles con IBM podían tener chipsets que emulaban las funciones del 8237 para la compatibilidad hacia atrás.

El controlador DMA 8237 suministraba a la memoria señales de control y direcciones de memoria durante la transferencia DMA. El 8237 permite transferencia de datos de alta velocidad entre la memoria y la I/O con una reducida carga sobre el procesador principal del sistema.

El 8237 es un dispositivo de cuatro canales que puede ser expandido para incluir cualquier número de canales DMA de entrada, aunque cuatro canales es común para muchos sistemas pequeños. El 8237 es capaz de transferencias DMA a índices de hasta 1,6 MB por segundo. Cada canal es capaz de direccionar una sección completa de memoria de 64 KB y puede transferir hasta 64 KB con una sola programación.

Existen cuatro modos de transferencia:

Single (Solo) - Un ciclo DMA, un ciclo del CPU, intercalados hasta que el contador de direcciones llegue a cero.2

Block (Bloque) - La transferencia progresa hasta que la cuenta de palabra alcance cero o la señal EOP se vuelva activada.2

Demand (Demanda) - La transferencia continúan hasta el TC o el EOP se hace activo o el DRQ se hace inactivo. Al CPU se le permite usar el bus cuando no es solicitada la transferencia.2

Cascade (Cascada) - Usada para conectar en cascada controladores DMA adicionales. El DREQ y el DACK se emparejan con el HRQ y el HLDA del siguiente chip para establecer una cadena de prioridad. Las señales reales del bus son ejecutadas por el chip en cascada.2

Puede ser realizada una transferencia de memoria a memoria. Sin embargo, en el IBM PC y los compatibles, el canal 0 es usado para el refrescamiento de la memoria DRAM.2

En el modo de auto inicialización, los valores de direcciones y contador son restaurados al recibir una señal de fin de proceso (EOP). Esto sucede sin ninguna intervención del CPU. Es usado para repetir la última transferencia.2

Las señales del conteo terminal (TC) finalizan la transferencia a las tarjetas ISA. Al final de la transferencia, una auto inicialización ocurrirá si está configurada para hacer eso.

52

Page 53: Lab 4 Arqui - Portugal Flores Solis

BIBLIOGRAFÍA

http://www.duiops.net/hardware/montaje/montaje_paso2.htm

http://www.intel.com/support/sp/processors/overdrive/sb/cs-013304.htm

http://www.configurarequipos.com/tema2549556-15-0.html

UpgradingRepairing_PCs_17th, Scott Mueller

UpgradingRepairing_PCs_19th, Scott Mueller

53