El documento describe el modelo de computadora de Von Neumann, que estableció la arquitectura básica aún utilizada hoy en día. Von Neumann resolvió el problema de almacenar tanto el programa como los datos en la misma memoria principal, permitiendo que las instrucciones se ejecuten de forma secuencial. Su modelo define las cuatro partes fundamentales de una computadora: la unidad de memoria principal, la unidad aritmético-lógica, la unidad de control y la unidad de entrada/salida.
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El documento describe el modelo de computadora de Von Neumann, que estableció la arquitectura básica aún utilizada hoy en día. Von Neumann resolvió el problema de almacenar tanto el programa como los datos en la misma memoria principal, permitiendo que las instrucciones se ejecuten de forma secuencial. Su modelo define las cuatro partes fundamentales de una computadora: la unidad de memoria principal, la unidad aritmético-lógica, la unidad de control y la unidad de entrada/salida.
El documento describe el modelo de computadora de Von Neumann, que estableció la arquitectura básica aún utilizada hoy en día. Von Neumann resolvió el problema de almacenar tanto el programa como los datos en la misma memoria principal, permitiendo que las instrucciones se ejecuten de forma secuencial. Su modelo define las cuatro partes fundamentales de una computadora: la unidad de memoria principal, la unidad aritmético-lógica, la unidad de control y la unidad de entrada/salida.
El documento describe el modelo de computadora de Von Neumann, que estableció la arquitectura básica aún utilizada hoy en día. Von Neumann resolvió el problema de almacenar tanto el programa como los datos en la misma memoria principal, permitiendo que las instrucciones se ejecuten de forma secuencial. Su modelo define las cuatro partes fundamentales de una computadora: la unidad de memoria principal, la unidad aritmético-lógica, la unidad de control y la unidad de entrada/salida.
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El Modelo de von Neumann:
La creacin de las primeras computadoras electrnicas, y la necesidad de almacenar las tareas a
realizar, en la memoria, fue el factor principal que condujo a la creacin de los lenguajes de programacin. En un principio las computadoras se utilizaban como calculadoras, a las que se le indicaban paso a paso, las tareas a realizar. En la actualidad cada computadora se basa en el modelo del matemtico hngaro John Von Neumann. El modelo examina el interior de la computadora (la caja negra) y define cmo se realiza el procesamiento. Von Neumann resolvi el problema de tener que cablear la mquina para cada tarea, dado que le pareci evidente, que programar computadoras con una enorme cantidad de interruptores y cables era algo lento, tedioso y poco flexible, y pens que el programa poda representarse en forma digital en la memoria de la computadora, lo mismo que los datos. Tambin observ que la torpeza de la aritmtica decimal en serie utilizada por la ENIAC, con cada dgito representado por diez bulbos (uno encendido y nueve apagados), poda reemplazarse usando aritmtica binaria paralela. Su diseo bsico, ahora conocido como una Mquina de Von Neumann, se us en la EDSAC para la primera computadora que almacenaba el programa, y constituye todava la base para la mayora de las computadoras digitales, casi medio siglo despus. Este diseo y la mquina IAS (Princeton Institute of Advanced Studies), construida en colaboracin con Herman Goldstine, ha tenido una influencia tan grande en las maquinas actuales. DESARROLLO En 1945 John Von Neumann cre un modelo computacional que se caracteriza por disponer de una nica memoria principal en la que se almacenan los datos y las instrucciones. La memoria estaba dividida en dos zonas, la primera para almacenar el programa que se deba ejecutar y la segunda, para retener los datos. Esta caracterstica es la parte fundamental de las computadoras, porque un comando del programa para ser ejecutado debe estar necesariamente en la unidad central de procesamiento. De este modo, se gana velocidad de ejecucin del conjunto de instrucciones que componen los programas. La solucin fue poner las instrucciones en la misma memoria que los datos, escribindolas de la misma forma, en cdigo binario, arquitectura de Von Neumann. La EDVAC fue el modelo de las computadoras de este tipo. El modelo define una computadora como cuatro subsistemas: La memoria. La unidad aritmtico-lgica o ALU. La unidad de control. Un dispositivo de entrada/salida Se puede decir que una computadora est formada por tres partes fundamentales, aunque una de ellas es subdividida en dos partes no menos importantes. En la figura siguiente se muestran dichas partes, llamadas genricamente unidades funcionales debido a que, desde el punto de vista del funcionamiento, son independientes.
El nombre de cada parte nos indica la funcin que realiza: La unidad de Memoria Principal (MP) es el rea de almacenamiento, se encarga de almacenar las instrucciones que realizar la Unidad de Control al ejecutar un programa y los datos que sern procesados. La Unidad Central de Proceso (CPU) es la que coordina el funcionamiento conjunto de las dems unidades y realiza los clculos necesarios; por eso la podemos subdividir en una Unidad de Control (UC) y en una unidad de clculo o Unidad Aritmtico-Lgica (ALU). v ALU es donde el clculo aritmtico y las operaciones lgicas toman lugar. Si una computadora es un procesador de datos, se debera poder realizar operaciones aritmticas con los datos (por ejemplo, sumar una lista de nmeros). Tambin debera poderse realizar operaciones lgicas con ellos (por ejemplo, encontrar el menor de dos elementos de datos). v UC determina las operaciones de la memoria, de la ALU y del subsistema de Entrada/Salida. La Unidad de Entradas y Salidas ser la encargada de la comunicacin con el exterior a travs de los perifricos. Estos perifricos pueden ser: de entrada, como los teclados; de salida, como los tubos de rayos catdicos, y de entrada y salida, como los discos magnticos. El esquema original del modelo de Von Neuman era el siguiente
La mquina de Von Neumann tena 5 partes bsicas: La memoria, La unidad Aritmtica lgica, La unidad de control del programa y Los equipos de entrada y salida. La memoria principal est formada por un conjunto de unidades llamadas palabras. Dentro de cada una de estas palabras se guarda la informacin que constituye una instruccin o parte de ella (puede darse el caso de que una sola instruccin necesite varia palabras), o un dato o parte de un dato (tambin un dato puede ocupar varias palabras). La memoria constaba de 4096 palabras, cada una con 40 bits. Cada palabra poda contener 2 instrucciones de 20 bits o un nmero entero de 39 bits y su signo. Las instrucciones tenan 8 bits dedicados a sealar el tiempo de la misma y 12 bits para especificar alguna de las 4096 palabras de la memoria. A la cantidad de palabras que forman la MP se le denomina capacidad de memoria. De este modo, cuanto mayor sea el nmero de palabras mayor ser el nmero de instrucciones y datos que podr almacenar la computadora. Una palabra est formada a su vez de unidades ms elementales llamadas bits, del mismo modo que en el lenguaje natural una palabra esta formada por letras. El nmero de bits que forman una palabra se llama longitud de palabra. Por regla general, las computadoras potentes tienen memorias con longitud de palabra grande, mientras que las computadoras pequeas tienen memorias con longitud de palabra menor. En la figura siguiente se muestra como se puede estar organizada una Memoria Principal.
Dentro de la unidad aritmtica-lgica, haba un registro interno especial de 40 bits llamado acumulador. Una instruccin tpica era sumar una palabra de la memoria al acumulador o almacenarlo en la memoria. La comunicacin es necesaria entre el interior de la computadora y su entorno o periferia. Esta comunicacin se consigue a travs de dispositivos de muy diversos tipos, como son: teclados, impresoras, pantallas, discos magnticos, entre otros. Estos dispositivos se les conoce con el nombre genrico de perifricos. En la siguiente figura se muestran algunos perifricos conectados a la Unidad de E/S, la cual hace de intermediaria entre los perifricos y la CPU. Las flechas indican el sentido en que fluye la informacin.
La coordinacin de la comunicacin entre los perifricos y la CPU la realiza la Unidad de E/S. Obsrvese que esta no es un perifrico sino un dispositivo que gestiona a los perifricos siguiendo las rdenes de la CPU; es decir, la Unidad de E/S recibe de la Unidad de Control informacin sobre el tipo de transferencia de datos que debe realizar (si es de entrada o de salida) y perifrico que debe de utilizar; si es de salida recibir tambin el dato que debe enviar y el momento de la operacin. Entonces, la Unidad de E/S seleccionara el perifrico y ejecutara la operacin teniendo en cuanta las caractersticas propias de cada perifrico. Una vez ejecutada la orden avisara a la UC de la terminacin de la transferencia. Cada perifrico o parte de un perifrico tendr asignado un numero o direccin que servir para identificarlo. Cuando la UC quiera seleccionarlo enviara dicho nmero a la Unidad de E/S. El cerebro de la PC y compatibles es un microprocesador basado en la familia 8086 de Intel, que realiza todo el procesamiento de datos e instrucciones. Los procesadores varan en velocidad y capacidad de memoria, registros y bus de datos. El bus de datos es la forma de interconectar la CPU, la memoria principal y E/S en una computadora. El CPU y la memoria por lo general se conectan por medio de tres grupos de lneas, cada una llamada bus: Bus de datos Este est formado por varias lneas de control que transportan 1 bit a la vez, el nmero de lneas va ha depender del tamao de la palabra. Si la palabra mide 32 bits (4 bits), se necesita un bus de datos con 32 lneas de modo que todos los 32 bits de una sola palabra puedan transmitirse al mismo tiempo. Bus de Direcciones Este permite el acceso a una palabra en particular en la memoria. El numero de lneas depende del espacio de direccionamiento de la memoria. Ej. Si la memoria tiene 2 n palabras, el bus de direcciones necesita transporta n bits a la vez. Bus de Control El bus de control lleva la comunicacin entre el CPU y la memoria. Es decir, debe haber un cdigo enviado desde el CPU a la memora para especificar una operacin de lectura y escritura. El nmero de lneas en este bus depende del nmero total de comandos que necesita la computadora. Ej. Si una computadora tiene 2 n acciones de control, necesita m lneas para el bus de control porque m bits pueden definir 2 n operaciones diferente. Un programa en el modelo de von Neumann se conforma de un nmero finito de instrucciones. En este modelo, la unidad de control trae una instruccin de la memoria, la interpreta y luego la ejecuta, es decir, las instrucciones se ejecutan una despus de otra, Desde luego, una instruccin puede requerir que la unidad de control salte a algunas instrucciones previas o posteriores, no significa que las instrucciones no se ejecutan de manera secuencial. Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente: 1. Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instruccin desde la memoria en la direccin (Para poder acceder a una ubicacin especfica de la memoria, la CPU genera seales en el bus de direccin, que habitualmente tiene un tamao de 32 bits en la mayora de mquinas actuales) indicada por el contador de programa (registro del procesador) y la guarda en el registro de instruccin (se almacena la instruccin que se est ejecutando). 2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instruccin para apuntar a la siguiente. 3. Decodifica la instruccin mediante la unidad de control. sta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una funcin determinada. 4. Se ejecuta la instruccin. sta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo as operaciones repetitivas. El contador puede cambiar tambin cuando se cumpla una cierta condicin aritmtica, haciendo que el ordenador pueda tomar decisiones, que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmtica y lgica anteriores. 5. Vuelve al paso 1. Aunque existen muchos tipos de computadoras digitales segn se tenga en cuenta su tamao, velocidad de proceso, complejidad de diseo fsico, etc., los principios fundamentales bsicos de funcionamiento son esencialmente los mismos en todos ellos. CONCLUSION La memoria de las computadoras modernas aloja tanto un programa como sus datos correspondientes. Esto implica que ambos, tanto los datos como el programa deben tener el mismo formato porque se almacenan en la memoria, se guardan como patrones binarios y sin lugar a dudas, el modelo de von Neumann establece el estndar de los componentes esenciales de una computadora, la cual debe incluir los cuatro componentes a los que se hace referencia como hardware de la computadora. El modelo no define cmo deben almacenarse los datos en una computadora, aunque si esta es un dispositivo electrnico, la mejor manera de almacenar los datos es en forma de seal elctrica, especficamente su presencia o ausencia. El modelo de von Neumann cambi el significado del trmino programacin, dado que los programas con su modelo se almacenan en la memoria de la computadora, no slo se necesita memoria para mantener los datos, sino que tambin se requiere memoria para mantener el programa y el programa debe ser una secuencia de instrucciones lo cual permiti volver a usar dicho programa y dejar de ser una tarea independiente
Qu es un Procesador?
Procesadores de 32 y 64 bits El procesador es el dispositivo fundamental del PC, es la unidad que se encarga del procesamiento de informacin y de la velocidad de trabajo de la computadora. Antiguamente, se le conoca como CPU (Central Processing Unit). Estos equipos son circuitos integrados que funcionan con un pequeo reloj interno, el cual emite pulsos de frecuencia (ciclos de reloj) y cada pulso representa una tarea que puede ser realizada por el PC. Podemos decir entonces que un procesador se encarga de ordenarle al PC realizar tantas operaciones como pulsos generados por su reloj interno. A mayor velocidad, mayor potencia tendr el procesador. Diferencias entre procesadores Intel Celeron, Pentium y Core i3, i5 e i7 Sistemas de enfriamiento para el ordenador (III)
Diferencias entre procesadores de 32 bits y 64 bits La principal diferencia entre los procesadores de 32 bits y 64 bits, es la cantidad de aplicaciones que pueden tener funcionando de manera simultnea (potencia), sin generar errores o problemas con las aplicaciones. Es decir, un procesador de 32 bits puede tener abiertas una cantidad de aplicaciones, por ejemplo, unas 3. Si deseamos abrir unas 5 ms, el sistema comenzar a tornarse lento y posiblemente cree algunos errores que pueden incluso cerrar lasos programas, ya que la potencia de estos procesadores es ms limitada. Mientras, el procesador de 64 bits no tendr ningn problema en ejecutar todas estas acciones a la misma velocidad y con la misma eficiencia sin mermar su rendimiento. Otra de las diferencias apreciables es la cantidad de memoria que pueden soportar estos procesadores. Los procesadores de 32 bits tienen un lmite de 4GB de memoria RAM, mientras que los de 64 bits pueden llegar a trabajar con un nmero enorme de memoria, que puede superar con creces los 16GB y llegar a TB. Podemos decir entonces, que la principal diferencia es la capacidad de procesamiento (casi el doble en los de 64GB), lo cual nos permite obtener un mejor rendimiento del PC y un funcionamiento ptimo del sistema operativo. Procesador Intel Core i7 Utilidad de los procesadores de 32 y 64 bits La mayora de los procesadores de 64 bits son utilizados por empresas o compaas, que requieren una enorme potencia para procesar datos y deben utilizar por esta razn sistemas operativos de 64 bits, los cuales slo pueden ser ejecutados por procesadores de dicha capacidad. Por lo general, un usuario promedio no requiere tanta memoria RAM, as que un procesador de 32 bits es bastante bueno para PCs personales o de uso domstico. Cabe destacar que los procesadores de 32 bits no pueden ejecutar sistemas operativos de 64 bits. Aunque la mayora de los procesadores actuales son de 64 bits, no debe preocuparte si tienes uno de 32 bits, ya que si eres un usuario que no abre ms de 5 aplicaciones a la vez o no necesita ms de 4 GB de memoria RAM, puedes trabajar perfectamente con un procesador de 32 bits, sin tener que realizar una migracin a un procesador de 64 bits.
Que Nos Ofrece Un Procesador de 64 BITS? La tecnologa de procesadores de 64 bits tiene ms de diez aos en el mercado con productos como el SUN SPARC, Digital Alpha, IBM AS/4000 y MIPS, pero estos procesadores pertenecen al segmento de los servidores y estaciones de trabajo, equipos con alto poder de cmputo y tambin un costo bastante elevado, razn por la cual su volumen de ventas es reducido y poca gente puede acceder a dicha tecnologa. Sin duda alguna, el segmento que tiene el mayor volumen de ventas es el de los equipos de cmputo personal, aqullos que estn en nuestra oficina, en nuestro hogar o que, incluso, podemos transportarlos con nosotros a todas partes, y es a este segmento al que ha llegado finalmente la tecnologa de 64 bits.
Procesador
Qu significa esto de 64 bits? En principio, entendamos la diferencia con los procesadores de escritorio actuales. Hoy da tenemos procesadores de 32 bits que, incluso, corren a ms de 3 Ghz, esos 32 bits podramos decir que son como si tuviramos una carretera de cuatro carriles donde los autos corren a 100 Km/hr; con 64 bits, esos mismos autos correran a la misma velocidad pero ahora en una autopista de ocho carriles, con lo que podran transitar ms autos que en una carretera de slo cuatro carriles. Para los procesadores de 64 bits, esto significa que pueden trabajar el doble de informacin en el mismo ciclo de reloj (un hertz), pueden acceder a mayor capacidad de memoria y procesar archivos ms grandes. Actualmente, un CPU de 32 bits puede controlar 4 GB de memoria en el caso de los procesadores de Intel y AMD, y 2 GB para los Apple (IBM); mientras que un procesador de 64 bits tiene la capacidad de controlar 16 exabytes de memoria, es decir, 16 mil millones de GB, una cantidad bastante sorprendente. En cuanto a los clculos matemticos tambin habr ventajas, ya que un procesador actual de 32 bits puede representar nmeros desde 0 hasta 4,294,967,295; con el nuevo cmputo de 64 bits, se incrementar la capacidad logrando que se puedan representar nmeros desde 0 hasta 18,446744,073,709,551,615. Obviamente esto significa que las computadoras podrn hacer operaciones con cantidades mayores y que los clculos con cantidades pequeas sean ms eficientes. Conclusin. Ya pasamos de 8 bits a 16 bits, y 32 bits ahora le llega la hora a los 64 bits los cueles tendrn varias dcadas para que los 128 bits lleguen. Todos los procesadores actuales en el mercado son compatibles con 64 bits. En Pocos aos tanto el Hardware como el Software tendr el estndar de 64 bits. Un Procesador de 64 bits nos permite hacer buen uso de ms de 4GB de memoria ram. Un Procesador de 64 bits tiene el doble de capacidad de procesamiento pero no significa que sea el doble de rpido. Para disfrutar las capacidades que nos brinda un procesador de 64 bits hace falta tener Software de 64 bits. Software de 32 bits corriendo en un procesador de 64 bits funcionara igual que si estuviese en un procesador de 32 bits. Hay poco Software compatible con 64 bits. Las aplicaciones de 16 bits no son compatibles con los procesadores de 64 bits. Las limitaciones de versiones de 64 bits tambin afectan a los sistemas operativos cada sistema operativo tiene ciertas limitaciones habra que analizar las de cada uno
DMA Direct Memory Access (Acceso Directo a la Memoria). Es un elemento de hardware que permite a un dispositivo capaz de trabajar en modo DMA, acceder a la memoria sin intervencin del procesador. Un programa solamente interviene en el proceso de DMA a la hora de iniciarlo para indicarle con qu dispositivos interactuar. Los dispositivos ms antiguos (disqueteras...) son capaces de trabajar con un DMA de alrededor de 4 Megahertz. Estos dispositivos no cuentan con capacidad propia de DMA, sino que dependen de circuitera externa encontrada en la tarjeta madre. El DMA hace posibles muchas tareas que de otra manera monopolizaran al procesador y haran que el resto de programas fueran extremadamente lentos cuando, por ejemplo, se reproduce sonido MP3.
Actualmente todas las tarjetas y dispositivos ms complejos tienen capacidad de DMA. Estos NO hacen uso de los circuitos de la tarjeta madre; sino que cuentan con sus propias capacidades y hardware para DMA, que a propsito es mucho ms rpido que 4MHz. A estos dispositivos y a su capacidad propia de DMA se le llama "Bus Master". Cada dispositivo tiene su implementacin muy propia de DMA. CONCEPTO (Direct Memory Access o DMA). El acceso directo a memoria es una caracterstica de las computadoras y microprocesadores modernos que permite que ciertos subsistemas de hardware dentro de la computadora puedan acceder a la memoria del sistema para la lectura y/o escritura, independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). De lo contrario, la CPU tendra que copiar cada porcin de dato desde el origen hacia el destino, haciendo que sta no est disponible para otras tareas. Los subsistemas de hardware que utilizan DMA pueden ser: controladores de disco duro, tarjetas grficas, tarjetas de red, tarjetas de sonido y tarjetas aceleradoras. Tambin es utilizado para la transferencia de datos dentro del chip en procesadores con mltiples ncleos. DMA es esencial en los sistemas integrados.
FUNCIONAMIENTO.
El mecanismo de acceso directo a memoria DMA es bastante complejo en sus detalles, y por supuesto, el movimiento de grandes volmenes de datos entre memoria y un dispositivo requiere cierta intervencin del procesador. El movimiento se hace a rfagas, y cada transferencia se inicia con una interrupcin que obliga al procesador a suspender su tarea para permitir un nuevo intercambio. Proceso. Empezaremos sealando que el DMA permite mover datos entre un puerto y memoria, o entre memoria y un puerto, pero no entre dos puertos o entre dos posiciones de memoria. Como veremos a continuacin, cada transferencia DMA requiere cierta preparacin previa; conocer el volumen de datos a transferir (la ms simple es de 1 byte) y la direccin de inicio del bfer de memoria involucrado (del que se leern los datos o donde se escribirn). Para esto dispone de dos registros para cada lnea; el contador y el registro de direcciones. Segn se refieran a operaciones de lectura (memoria dispositivo) o escritura (dispositivo memoria) reciben distintos nombres porque su significado difiere: Escritura: Direccin de inicio ("Write starting address"). Contador ("Write starting word count") Lectura: Direccin actual de lectura ("Read current address"). Contador ("Read remaining word count") Despus de cada transferencia (de 1 byte) el registro de direcciones del DMAC es incrementado en una unidad, y el contador es disminuido en una unidad. Cuando este ltimo llega a cero, la transferencia ha concluido, el DMAC pone en nivel alto la lnea T/C ("Terminal Count") en el bus de control y procede a enviar al procesador la seal EOP ("End of Process"). A partir de este momento el controlador no puede realizar otra transferencia hasta que sea programado de nuevo por la UCP. Aunque existen varios canales, el sistema de prioridades garantiza que solo uno de ellos puede estar en funcionamiento cada vez, de forma que sus funcionamientos no pueden solaparse, y la seal EOP se refiere forzosamente al canal activo en ese momento.
MODOS DE OPERACIN.
* DMA por robo de ciclo: es uno de los mtodos ms usados, ya que requiere poca utilizacin del CPU. Esta estrategia utiliza uno o ms ciclos de CPU para cada instruccin que se ejecuta. Esto permite alta disponibilidad del bus del sistema para la CPU, aunque la transferencia de datos se har ms lentamente. * DMA por rfagas: esta estrategia consiste en enviar el bloque de datos solicitado mediante una rfaga empleando el bus del sistema hasta finalizar la transferencia. Permite una altsima velocidad, pero la CPU no podr utilizar el bus de sistema durante el tiempo de transferencia, por lo que permanece inactiva. * DMA transparente: esta estrategia consiste en emplear el bus del sistema cuando la CPU no lo necesita. Esto permite que la transferencia no impida que la CPU utilice el bus del sistema; pero la velocidad de transferencia es la ms baja posible. * DMA Scatter-gather: esta estrategia permite transmitir datos a varias reas de memoria en una transaccin DMA simple. Equivale al encadenamiento de mltiples peticiones DMA simples. Su objetivo es librar a la CPU la tarea de la copia de datos e interrupciones de entrada/salida mltiples.
IRQ Definicin Qu significa IRQ, qu son las interrupciones de hardware? IRQ es un acrnimo desde las palabras inglesasInterrupt Request, traducidas en castellano como solicitud de interrupcin o interrupcin de hardware. Cuando un perifrico, (por ejemplo una impresora) u otro dispositivo hardware (e.g. una tarjeta de sonido), necesitan "comunicarse" con la CPU utilizan una lneas de notificacin preestablecidas denominadas Lneas de interrupcin (Interrupt Request Line).[1] En nuestro caso cuando la impresora se queda sin papel enva una peticin de interrupt al procesador el cual puede decidir si analizarla en el momento o aplazarla. Una CPU puede estar ocupada procesando billones de operaciones por segundo, lo que hace una IRQ es avisar de una nueva tarea pendiente de ser examinada. El procesador, una vez ejecutada la tarea solicitada con la IRQ, vuelve a su anterior operacin. Las IRQs disponen de canales fsicos dedicados en las placas base, cada uno con un nivel de prioridad y conectados a la CPU con pins. Funcionamiento Para qu sirven las IRQ? Los dispositivos hardware que necesitan ejecutarse transmiten una IRQ al procesador para llamar su atencin. La tarjetas de red, de video, de sonido, un mdem, los adaptadores SCSI, los dispositivos de tipo IDE/ADE, los perifricos USB, por puerto paralelo o serie, todos disponen de un canal prioritario para comunicarse con la CPU denominado "Nmero de IRQ". El controlador de interrupciones, PIC o APIC es el componente hardware que se dedica a la gestin de los interrupts request gracias a su actividad de designar prioridades en la ejecucin de mltiples IRQ informando la CPU de aquellas peticiones que requieren inmediato cumplimiento. El controlador puede deshabilitar, tcnicamente "enmascarar", determinadas solicitudes de interrupcin, retrasando su ejecucin, no obstante hay interrupts que no pueden ser inhibidas (interrupciones no enmascarables). Visualizar las lneas IRQ Para ver las lneas de solicitud de interrupcin en Windows (XP, Vista, Windows 7, etc.) hay que entrar en "Panel de Control", buscar el icono "Sistema" y clicar. Una vez dentro de "Sistema", clicar en la pestaa "Hardware" y en "Administrador de Dispositivos" donde aparecer una lista con los principales componentes o perifricos del PC. Haciendo clic sobre el dispositivo, y sucesivamente en la pestaa "Recursos", se podr averiguar la IRQ asignada a cada uno. Para poder visualizar la lista completa de interrupciones en el sistema Windows, clicar en "Ver", seleccionar "Recursos por tipo" y abrir "Solicitud de interrupcin (IRQ)". En Linux el usuario puede averiguar las direcciones IRQ asignadas ejecutando las aplicaciones cat/proc/interrupts o procinfo, o utilizando dmesg | grep -i irq.
IRQ=Interrupt ReQuest=Pedido de interrucin. Como lo dice la palabra, es un pedido de interrupcion de parte de la BIOS (Basic Input Output System) hacia el CPU, o sea, que deje de hacer sus tareas (pedido de interrupcin) para que pase a procesar lo que necesita un hardware especfico. Siendo esto la definicin de IRQ, vamos a adentrarnos un poco ms en su funcionamiento. Cuando un hardware, impresora por ejemplo, quiere que CPU procese su trabajo, enva una peticin de IRQ al chip que maneja las interrupciones IRQ. Este chip puede ser parte de la CPU o estar alojada aparte en el MOBO y lo que hace basicamente es dar prioridad a los pedidos IRQ y habilitarlos o deshabilitarlos segn la prioridad asignada.
El funcionamiento es el siguiente: cuando una peticin de interrupcin llega al CPU, este guarda el estado de lo que estaba haciendo, para pasar a responder el pedido de IRQ y realizar la tarea necesaria (imprimir por ejemplo). Una vez terminada la tarea pedida por el IRQ, toma el flag de estado que guard enteriormente y contina. As sucede con cada una de las tareas que va realizando, pudiendo resolver las tareas. Anteriormente esto suceda de otra manera, dnde el procesador cada cierto tiempo miraba si haba alguna tarea pedida de hardward. Esto consuma tiempo innecesario al CPU cuando no haba tareas que realizar, y tambin formaba una cola de pedidos de proceso larga, haciendo la tarea lenta. Ahora que sabemos como funciona, vamos a ver que hay distintos tipos de IRQ dentro de nuestro PC. Interrupciones de Hardware: Son peticiones que pide un Hardware, por ejemplo la Impresora (qued claro que la impresora enva IRQ al quere procesar una impresin?) Interrupciones de Software: son las que pide un software, para que se realicen algunas tareas de procesamiento para continuar con su ejecucin. Interrupciones Trampas: estas son producidas por el software y esto se da porque una interrupcin de software puede hacer una llamada a otra tarea. En programacin se puede hacer que algo se produzca, de acuerdo a como termina lo anterior. Para la configuracin de perifricos, cada uno debe tener un canal IRQ, este pasa a tener una prioridad conocida por el CPU, y as, cuando recibe una peticin sabe como responder. Antes que los dispositivos Plug and Play (enchufa y funciona) hicieran que hasta la seora de 90 aos, que barre la vereda todos los domingos a las 8 am., conecte por medio de USB un dispositivo y este quede funcionando, haba que configurar todo a mano. Hoy en da algn que otro servidor lo requiere, una PC vieja o algn conflicto que da este Plug and Play al asignar lineas de IRQ errneas. Como se asignan? Simplemente se usa esta tabla que sirve como referencia o segn las especificaciones de hardware, as que ac tens una herramienta para cuando tengas problemas de IRQ, slo te queda entrar al BIOS y asignarlos: IRQ 0: cronmetro del sistema. Este interruptor est reservado para el timer del sistema y jams est disponible para otros dispositivos. IRQ 1: controlador del teclado. IRQ 2: Interrupciones en cascada para las interrupciones IRQ del 8 al 15. IRQ 3: Segundo Puerto Serie (COM2). A menudo es tambin para el cuarto puerto serie (COM4). IRQ 4: Primer Puerto Serie (COM1). Tambin es utilizado por defecto para el COM3. IRQ 5: Tarjeta de sonido. IRQ 6: Controlador de disquetera. IRQ 7: Puerto Paralelo LPT1 para impresoras o cualquier otro dispositivo que utiliza puerto paralelo. IRQ 8: Reloj del Sistema. IRQ 9, 10, 11: Interrupcin disponible para perifricos extras. IRQ 12: Mouse PS/2 o Placa de Red o similares. IRQ 13: Coprocesador/Unidad de punto flotante IRQ 14: Canal IDE Primario. En sistemas que no se utiliza dispositivos IDE, este canal se utiliza para otros perifricos IRQ 15: Canal IDE Secundario Algunas imgenes de BIOS para que veas como cambiar las asignaciones de IRQ, acordarte que no podis asignar el mismo IRQ a dos dispositivos porque entraras en conflicto:
BIOS con IRQ a PCI asignadas automticamente
IRQ asignadas a onboard
BIOS con todas las asignaciones PCI Aqu estn las imgenes para que configuren, en caso de que sea necesario, y recuerden que las BIOS muestran en su parte inferior derecha, cuales son los controles para cambiar las configuraciones. Espero que la asignacin de IRQ no sea un problema para que puedas disfrutar de la placa de video que compraste, o esa placa de sonido que te permite escuchar punk rabioso o..simplemente la impresora como la que usamos en estos ejemplos.