Módulos de entrada/salida

Un módulo de E/S es un controlador de uno o varios periféricos que establece una interfaz entre el periférico y el computador (procesador y memoria) para facilitar la comunicación entre el uno y el otro de manera que buena parte de los detalles técnicos del periférico queden ocultos al resto del computador.

Del módulo de E/S distinguimos tres partes básicas:

  • Una interfaz interna normalizada con el resto del computador mediante el bus de sistema que nos da acceso al banco de registros del módulo de E/S.
  • Una interfaz externa específica para el periférico que controla. Habitualmente la conexión con el periférico se realiza mediante un sistema de interconexión normalizado de E/S.
  • La lógica necesaria para gestionar el módulo de E/S. Es responsable del paso de información entre la interfaz interna y externa.

En la siguiente figura podéis ver el esquema general de un módulo de E/S. La forma de comunicación entre el módulo de E/S y el periférico es específica para cada periférico. Lógicamente, depende de las características del periférico que queremos controlar, pero también del sistema de interconexión utilizado para comunicarse. Esta conexión tiene habitualmente unas especificaciones normalizadas y adaptadas al tipo de transferencia que se debe realizar y lo denominamos sistema de interconexión de E/S. Esto hace que la interfaz externa tenga unas características propias que difícilmente se pueden generalizar.

Cuando un módulo de E/S gestiona más de un periférico, hay dos configuraciones básicas, la conexión punto a punto y la multipunto, aunque las configuraciones que encontramos en máquinas reales son muy variadas. En la conexión punto a punto el módulo de E/S gestiona la comunicación con cada periférico individualmente; no es un bus de E/S, pero sí que tiene unas especificaciones normalizadas de la conexión, de manera parecida a las de un bus normalizado de E/S. En la conexión multipunto el módulo de E/S gestiona la comunicación con los periféricos mediante un bus normalizado de E/S y hay que añadir la lógica para acceder al bus.

Conexión punto a punto entre el módulo de E/S y el periférico La comunicación entre los módulos de E/S y el computador es siempre la misma para todos los módulos. Esta comunicación se establece mediante el bus del sistema, de modo que el procesador ve el módulo de E/S como un espacio de memoria, pero estas direcciones, físicamente, corresponden (están mapeadas) a cada uno de los registros que tiene el módulo de E/S del computador y se denominan habitualmente puertos de E/S.