El Modelo de Von Neumann

 

El Modelo de von Neumann: La creación de las primeras computadoras electrónicas, y la necesidad de almacenar las tareas a realizar, en la memoria, fue el factor principal que condujo a la creación de los lenguajes de programación. 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 matemático húngaro John Von Neumann. El modelo examina el interior de la computadora (la caja negra) y define cómo se realiza el procesamiento. Von Neumann resolvió el problema de ten tener er que cablear la máquina para cada tarea, dado que le pareció evidente, que programar computadoras con una enorme cantidad de interruptores y cables era algo lento, tedioso y poco flexible, y pensó que el programa podía representarse en forma digital en la memoria de la computadora, lo mismo que los datos. También observó que la torpeza de la aritmética decimal en serie utilizada por la ENIAC, con cada dígito representado por diez bulbos (uno encendido y nueve apagados), podía reemplazarse usando aritmética binaria paralela. Su diseño básico, ahora conocido como una Máquina de Von Neumann, se usó en la EDSAC para la primera computadora que almacenaba el programa, y constituye todavía la base para la mayoría m ayoría de las computadoras digitales, casi medio siglo después. Este diseño y la máquina IAS (Princeton Institute of Advanced Studies), construida en colaboración con Herman Goldstine, ha tenido una influencia tan grande en las maquinas actuales. DESARROLLO En 1945 John Von Neumann creó un modelo computacional que se caracteriza por disponer de una única 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 debía ejecutar y la segunda, para retener los datos. Esta característica 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 ejecución del conjunto de instrucciones que componen los programas. La solución fue poner las instrucciones en la misma memoria que los datos, escribiéndolas de la misma forma, en código binario, “arquitectura de Von Neumann”. La EDVAC fue el modelo de las

computadoras de este tipo. El modelo define una computadora como cuatro subsistemas:        

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La memoria. La unidad aritmético-lógica o ALU. La unidad de control. Un dispositivo de entrada/salida

Se puede decir que una computadora está 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 genéricamente unidades funcionales debido a que, desde el punto de vista del funcionamiento, son independientes.

El nombre de cada parte nos indica la función que realiza:   La unidad de Memoria Principal (MP) es el área área de almacenamiento, se encarga de almacenar las instrucciones que realizará la Unidad de Control al ejecutar un programa y los datos que serán procesados.   La Unidad Central de Proceso (CPU) es la que coordina coordina el funcionamiento conjunto de las demás unidades y realiza los cálculos necesarios; por eso la podemos subdividir en una Unidad de Control (UC) y en una unidad de cálculo o Unidad Aritmético-Lógica (ALU).

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v ALU es donde el cálculo aritmético y las operaciones lógicas toman lugar. S Sii una computadora es un procesador de datos, se debería poder realizar operaciones aritméticas con los datos (por ejemplo, sumar una lista de números). También debería poderse realizar operaciones lógicas con ellos (por ejemplo, encontrar el menor de dos elementos de datos). v UC determina las operaciones de la memoria, memoria, de la ALU y del subsistema de Ent Entrada/Salida. rada/Salida.   La Unidad de Entradas y Salidas será la encargada de la comunicación con el exterior a través de los periféricos. Estos periféricos pueden ser: de entrada, como los teclados; de salida, como los tubos de rayos catódicos, y de entrada y salida, como los discos magnéticos.

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El esquema original del modelo de Von Neuman era el siguiente

 

La máquina de Von Neumann tenía 5 partes básicas:        

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La memoria, La unidad Aritmética lógica, La unidad de control del programa y Los equipos de entrada y salida.

La está un conjunto que de unidades llamadas palabras. oDentro unamemoria de estasprincipal palabras seformada guarda por la información constituye una instrucción parte de decada ella (puede darse el caso de que una sola instrucción necesite varia palabras), o un dato o parte de un dato (también un dato puede ocupar varias palabras). La memoria constaba de 4096 palabras, cada una con 40 bits. Cada palabra podía contener 2 instrucciones de 20 bits o un número entero de 39 bits y su signo. Las instrucciones tenían 8 bits dedicados a señalar 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 número de palabras mayor será el número de instrucciones y datos que podrá almacenar la computadora. Una palabra está formada a su vez de unidades más elementales llamadas bits, del mismo modo que en el lenguaje natural una palabra esta formada por letras. El número 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 pequeñas 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 aritmética-lógica, había un registro interno especial de 40 bits llamado acumulador. Una instrucción típica era sumar una palabra de la memoria al acumulador o almacenarlo en la memoria. La comunicación es necesaria entre el interior de la computadora y su entorno o periferia. Esta comunicación se consigue a través de dispositivos de muy diversos tipos, como son: teclados, impresoras, pantallas, discos magnéticos, entre otros. Estos dispositivos se les conoce con el nombre genérico de periféricos.

 

En la siguiente figura se muestran algunos periféricos periféricos conectados a la Unidad de E/S, la cual hace de intermediaria entre los periféricos y la CPU. Las flechas indican el sentido en que fluye la información.

La coordinación de la comunicación entre los periféricos y la CPU la realiza la Unidad de E/S. Obsérvese que esta no es un periférico sino un dispositivo que gestiona a los periféricos siguiendo las órdenes de la CPU; es decir, la Unidad de E/S recibe de la Unidad de Control información sobre el tipo de transferencia de datos que debe realizar (si es de entrada o de salida) y periférico que debe de utilizar; si es de salida recibirá también el dato que debe enviar y el momento de la operación. Entonces, la Unidad de E/S seleccionara el periférico y ejecutara la operación teniendo en cuanta las características propias de cada periférico. Una vez ejecutada la orden avisara a la UC de la terminación de la transferencia. Cada periférico o parte de un periférico tendrá asignado un numero o dirección que servirá para identificarlo. Cuando la UC quiera seleccionarlo enviara dicho número a la Unidad de E/S.   El cerebro de la PC y compatibles es un microprocesador microprocesador basado basado en la familia 8086 de Intel, Intel,

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que realiza todo el procesamiento de datos e instrucciones. Los procesadores varían 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 líneas, cada una llamada bus:   Bus de datos  datos 

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Este está formado por varias líneas de control que transportan 1 bit a la vez, el número de líneas va ha depender del tamaño de la palabra. Si la palabra mide 32 bits (4 bits), se necesita un bus de datos con 32 líneas de modo que todos los 32 bits de una sola palabra puedan transmitirse al mismo tiempo. Direcciones    Bus de Direcciones 

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Este permite el acceso a una palabra en particular en la memoria. El numero de líneas 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. ve z. Control     Bus de Control  El bus de control lleva la comunicación entre el CPU y la memoria. Es decir, debe haber un código enviado desde el CPU a la memora para especificar una operación de lectura y escritura. El número de líneas en este bus depende del número total de comandos que necesita la computadora. Ej. Si una computadora tiene 2 n acciones de control, necesita m líneas para el bus de control porque m bits pueden definir 2 n operaciones diferente.

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Un programa en el modelo de von Neumann se conforma de un número finito de instrucciones. En este modelo, la unidad de control trae una instrucción de la memoria, la interpreta y luego la ejecuta, es decir, las instrucciones se ejecutan una después de otra, Desde luego, una instrucción 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 instrucción instrucción desde la memoria memoria en la dirección (Para poder acceder a una ubicación específica de la memoria, la CPU genera señales en el bus de dirección, que habitualmente tiene un tamaño de 32 bits en la mayoría de máquinas actuales) indicada por el contador de programa (registro del procesador) y la guarda en el registro de instrucción (se almacena la instrucción que se está ejecutando). 2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar apuntar a la siguiente. 3. Decodifica la inst instrucción rucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada. 4. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor de dell contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda „tomar decisiones‟, que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética

y lógica anteriores. 5. Vuelve al paso 1.  Aunque existen muchos tipos de computadoras digitales según se tenga en cuenta su tamaño, velocidad de proceso, complejidad de diseño físico, etc., los principios fundamentales básicos 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 estándar 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 cómo deben almacenarse los datos en una computadora, aunque si esta es un dispositivo electrónico, la mejor manera de almacenar los datos es en forma de señal eléctrica, específicamente su presencia o ausencia. El modelo de von Neumann Neumann cambió el significado del término programación, dado dado que los los programas con su modelo se almacenan en la memoria de la computador computadora, a, no sólo se necesita memoria para mantener los datos, sino que también se requiere memoria para mantener el programa y el programa debe ser una secuencia de instrucciones lo cual permitió volver a usar dicho programa y dejar de ser una tarea independiente

 

¿Qué es un Procesador?

Procesadores de 32 y 64 bits El procesador es el dispositivo fundamental del PC,, es la unidad que se encarga PC e ncarga del procesamiento de información y de la velocidad de trabajo de la computadora. Antiguamente, seEstos le conocía CPU (Central Processing Unit). equiposcomo son circuitos integrados que funcionan con un pequeño 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  que un procesador se encarga de ordenarle al PC realizar tantas operaciones como pulsos generados por su reloj interno. A mayor velocidad, mayor potencia tendrá 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 simultánea (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 más, el sistema comenzará a tornarse lento y posiblemente cree algunos errores que pueden incluso cerrar lasos programas, ya que la potencia de estos procesadores más acciones limitada. Mientras, el procesador no tendrá ningún ejecutar todasesestas a la misma velocidad y de con64labits misma eficiencia sinproblema mermar en su rendimiento. Otra de las diferencias apreciables es la cantidad de memoria que pueden soportar estos procesadores. Los procesadores de 32 bits tienen un límite de 4GB de memoria de memoria RAM,  RAM,  mientras que los de 64 bits pueden llegar a trabajar con un número 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 óptimo del sistema operativo.

Procesador Intel Core i7

 

Utilidad de los procesadores de 32 y 64 bits La mayoría de los procesadores de 64 bits son utilizados por empresas o compañías, que requieren una enorme potencia para procesar datos y deben utilizar por esta razón sistemas razón  sistemas operativos de 64 bits, los cuales sólo pueden ser ejecutados por procesadores de dicha capacidad. Por lo general, un usuario promedio no requiere tanta memoria RAM, así que un procesador de 32 bits es bastante bueno para PC´s personales o de uso doméstico. Cabe destacar que los procesadores de 32 bits no pueden ejecutar ej ecutar sistemas operativos de 64 bits.  Aunque la mayoría de los procesadores actuales son de 64 bits, no debe preocuparte si tienes uno de 32 bits, que si eres u npuedes un usuariotrabajar que no abre más de 5 aplicaciones a la l a vez nobits, necesita más 4 GB deyamemoria RAM, perfectamente con un procesador deo32 sin tener que realizar una migración a un procesador de 64 bits. ¿Que Nos Ofrece Un Procesador de 64 BITS?  BITS?   La tecnología de procesadores de 64 bits tiene más de diez años 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 cómputo y también un costo bastante elevado, razón por la cual su volumen de ventas es reducido y poca gente puede acceder a dicha tecnología. Sin duda alguna, el segmento que tiene el mayor volumen de ventas es el de los equipos de cómputo personal, aquéllos que están 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 tecnología de 64 bits.

Procesador ¿Qué significa esto de 64 bits?  bits?   En principio, entendamos la diferencia con los procesadores de escritorio actuales. Hoy día tenemos procesadores de 32 bits que, incluso, corren a más de 3 Ghz, esos 32 bits podríamos decir que son como si tuviéramos una carretera de cuatro carriles donde los autos corren a 100 Km/hr; con 64 bits, esos mismos autos correrían a la misma velocidad pero ahora en una autopista de ocho carriles, con lo que podrían transitar más autos que en una carretera de sólo cuatro carriles. Para los procesadores de 64 bits, bits, esto significa que pueden trabajar el doble de información en el mismo ciclo de reloj (un hertz), pueden acceder a mayor capacidad de memoria y procesar GB de memoria en el archivos más grandes. Actualmente, un CPU de 32 bits puede controlar 4 GB de caso de los procesadores de Intel y AMD, y 2 GB para los Apple (IBM); mientras que un

 

exabytes de memoria, es decir, 16 mil procesador de 64 bits tiene la capacidad de controlar 16 exabytes de millones de GB, una cantidad bastante sorprendente. En cuanto a los cálculos matemáticos también habrá ventajas, ya que un procesador actual de 32 bits puede representar números desde 0 hasta 4,294,967,295; con el nuevo cómputo de 64 bits, se incrementará la capacidad logrando que se puedan representar números desde 0 hasta 18,446744,073,709,551,615. Obviamente esto significa que las computadoras podrán hacer operaciones con cantidades mayores y que los cálculos con cantidades pequeñas sean más eficientes. Conclusión.  Conclusión.    Ya pasamos de 8 bits a 16 bits, y 32 bits ahora ahora le llega la hora a los 64 bits los cueles tendrán varias décadas para que los 128 bits lleguen.   Todos los procesadores actuales en el mercado son compatibles con 64 64 bits.   En Pocos Pocos años tanto el Hardware como el Software tendrá el estándar de 64 bits.   Un Procesador Procesador de 64 bits nos permite hacer buen uso de más de 4GB de memoria ram.   Un Procesador Procesador de 64 bits tiene el doble de capacidad de procesamiento pero no significa que sea el doble de rápido. 

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  Para disfrutar 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 de 64 bits funcionara 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 también afectan a los sistemas operativos cada cada sistema operativo tiene ciertas limitaciones habría que analizar las de cada uno

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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 laDMA memoria sin de intervención delindicarle procesador. Un dispositivos programa solamente interviene en el proceso de a la hora iniciarlo para con qué interactuará. Los dispositivos más 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 circuitería externa encontrada en la tarjeta madre. El DMA hace posibles muchas tareas que de otra manera monopolizarían al procesador y harían que el resto de programas fueran extremadamente lentos cuando, por ejemplo, se reproduce sonido MP3.  Actualmente todas las tarjetas y dispositivos más 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 propósito es mucho más rápido que 4MHz.  A estos dispositivos y a muy su capacidad tiene su implementación propia de propia DMA. de DMA se le llama "Bus Master". Cada dispositivo CONCEPTO  CONCEPTO  (Direct Memory Access o DMA). El acceso directo a memoria es una característica 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 tendría que copiar cada porción de dato desde el origen hacia el destino, haciendo que ésta no esté disponible para otras tareas. Los subsistemas de hardware que utilizan DMA pueden ser: controladores de disco duro, tarjetas gráficas, tarjetas de red, tarjetas de sonido y tarjetas aceleradoras. También es utilizado para la transferencia de datos dentro del chip en procesadores con múltiples núcleos. DMA es esencial en los sistemas integrados. FUNCIONAMIENTO.   FUNCIONAMIENTO. El mecanismo de acceso directo a memoria DMA es bastante complejo en sus detalles, y por supuesto, el movimiento de grandes volúmenes de datos entre memoria y un dispositivo requiere cierta intervención del procesador. El movimiento se hace a ráfagas, y cada transferencia se inicia con una interrupción que obliga al procesador a suspender su tarea para permitir un nuevo intercambio. Proceso. Empezaremos señalando que el DMA permite mover datos entre un puerto y memoria, o entre memoria un puerto, pero entre dos puertos o entre cierta dos posiciones memoria. Como veremos ay continuación, cadanotransferencia DMA requiere preparacióndeprevia; conocer el

 

volumen de datos a transferir (la más simple es de 1 byte) y la dirección de inicio del búfer de memoria involucrado (del que se leerán los datos o donde se escribirán). Para esto dispone de dos registros para cada línea; el contador y el registro de direcciones. Según se refieran a operaciones de lectura (memoria dispositivo) o escritura (dispositivo memoria) reciben distintos nombres porque su significado difiere: • Escritura: Dirección de inicio ("Write starting address"). Contador ("Write starting word count")   • Lectura: Dirección actual de lectura ("Read curren t address"). Contador ("Read remaining word count") Después 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 último llega a cero, la transferencia ha concluido, el DMAC pone en nivel alto la línea T/C ("Terminal Count") en el bus de control y procede a enviar al procesador la señal 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 señal EOP se refiere forzosamente al canal activo en ese momento.

MODOS DE OPERACIÓN.  OPERACIÓN.  * DMA por robo de ciclo: es uno de los métodos más usados, ya que requiere poca utilización del CPU. Esta estrategia utiliza uno o más ciclos de CPU para cada instrucción que se ejecuta. Esto permite alta disponibilidad del bus del sistema para la CPU, aunque la transferencia de datos se hará más lentamente. * DMA por ráfagas: esta estrategia consiste en enviar el bloque de datos solicitado mediante una ráfaga empleando el bus del sistema hasta finalizar la transferencia. Permite una altísima velocidad, pero la CPU no podrá 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 más baja posible. * DMA Scatter-gather: esta estrategia permite transmitir datos a varias áreas de memoria en una transacción DMA simple. Equivale al encadenamiento de múltiples peticiones DMA simples. Su objetivo es librar a la CPU la tarea de la copia de datos e interrupciones de entrada/salida múltiples.

 

 

IRQ Definición ¿Qué significa IRQ, qué son las interrupciones de hardware? IRQ es un acrónimo desde las palabras inglesasInterrupt Request , traducidas en castellano como solicitud de interrupción  o interrupción de hardware . Cuando un periférico, (por ejemplo una impresora) u otro dispositivo hardware (e.g. una tarjeta de sonido), necesitan "comunicarse" con la CPU utilizan una líneas de notificación preestablecidas denominadas Líneas de interrupción (Interrupt Request Line).[1] En nuestro caso cuando la impresora se queda sin papel envía una petición de interrupt   al 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 operación. Las IRQs disponen de canales físicos dedicados en las placas base, cada uno con un nivel de prioridad y conectados a la CPU con  pins. Funcionamiento ¿Para qué sirven las IRQ? Los dispositivos hardware que necesitan ejecutarse transmiten una IRQ al procesador para llamar su atención. La tarjetas de red, de video, de sonido, un módem, los adaptadores SCSI, los dispositivos de tipo IDE/ADE, los periféricos USB, por puerto paralelo o serie, todos disponen de un canal prioritario para comunicarse con la CPU denominado "Número de IRQ". El controlador de interrupciones, PIC o APIC es el componente hardware que se dedica a la gestión de los interrupts request gracias a su actividad de designar prioridades en la ejecución de múltiples IRQ informando la CPU de aquellas peticiones que requieren inmediato cumplimiento. El controlador puede deshabilitar, técnicamente "enmascarar", determinadas solicitudes de interrupción, retrasando su ejecución, no obstante hay interrupts que no pueden ser inhibidas (interrupciones no enmascarables). Visualizar las líneas IRQ Para ver las líneas de solicitud de interrupción 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 pestaña "Hardware" y en "Administrador de Dispositivos" donde aparecerá una lista con los principales componentes o periféricos del PC. Haciendo clic sobre el dispositivo, y sucesivamente en la pestaña "Recursos", se podrá 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 interrupción (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 interrución. interrución. 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 interrupción) para que pase a procesar lo que necesita un hardware específico . específico. Siendo esto la definición de IRQ, vamos a adentrarnos un poco más en su funcionamiento. Cuando un hardware, impresora por ejemplo, quiere que CPU procese su trabajo, envía una petición 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

según

la

prioridad

asignada.

El funcionamiento es el siguiente : cuando una petición de interrupción  llega al CPU, este guarda el

estado de lo que estaba haciendo, para pasar a responder el pedido de IRQ IRQ   y realizar la tarea necesaria (imprimir por ejemplo). Una vez terminada la tarea pedida por el IRQ, toma el flag de estado que guardó enteriormente y continúa. Así sucede con cada una de las tareas que va realizando, pudiendo resolver las tareas.  Anteriormente esto sucedía de otra manera, dónde el procesador cada cierto tiempo miraba si había alguna tarea pedida de hardward. Esto consumía tiempo innecesario al CPU cuando no había tareas que realizar, y también 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 (¿quedó claro que la impresora envía IRQ al quere procesar una impresión?……)   Interrupciones de Software: son las que pide un software, para que se realicen algunas tareas de

procesamiento para continuar con su ejecución. Interrupciones Trampas: estas son producidas por el software y esto se da porque una interrupción de software puede hacer una llamada a otra tarea. En programación se puede hacer que algo se produzca, de acuerdo a como termina lo anterior. Para la configuración de periféricos, cada uno debe tener un canal IRQ, este pasa a tener una  prioridad conocida por el CPU, y así, cuando cu ando recibe una petición sabe como responder.  

 Antes que los dispositivos Plug and Play P lay (enchufa y funciona) hicieran que hasta la señora de 90 años, que barre la vereda todos los domingos a las 8 am., conecte por medio de USB un dispositivo y este quede funcionando, había que configurar todo a mano. Hoy en día algún que otro servidor lo requiere, una PC vieja o algún conflicto que da este Plug and Play al asignar lineas de IRQ erróneas. ¿Como se asignan? Simplemente se usa esta tabla que sirve como referencia o según las especificaciones de hardware, así que acá tenés una herramienta para cuando tengas problemas de IRQ, sólo te queda entrar al BIOS y asignarlos:

IRQ 0: cronómetro del sistema. Este interruptor está reservado para el timer del sistema s istema y jamás está 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 también tam bién para el cuarto puerto serie (COM4). IRQ 4: Primer Puerto Serie (COM1). También 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: Interrupción disponible para periféricos 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 periféricos IRQ 15: Canal IDE Secundario

 

 Algunas imágenes de BIOS para que veas como cambiar las asignaciones de IRQ , acordarte que no podéis asignar el mismo IRQ a dos dispositivos porque entrarías en conflicto :

BIOS con IRQ a PCI asignadas automáticamente

IRQ asignadas a onboard

BIOS con todas las asignaciones PCI  Aquí están las imágenes 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 asignación 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.