En el bus se encuentran dos pistas separadas, el bus de datos y el bus de direcciones. La CPU escribe la dirección de la posición deseada de la memoria en el bus de direcciones accediendo a la memoria, teniendo cada una de las líneas carácter binario. Es decir solo pueden representar 0 o 1 y de esta manera forman conjuntamente el numero de la posición dentro de la memoria (es decir: la dirección). Cuanto mas líneas haya disponibles, mayor es la dirección máxima y mayor es la memoria a la cual puede dirigirse de esta forma. En el bus de direcciones original habían ya 20 direcciones, ya que con 20 bits se puede dirigir a una memoria de 1 MB y esto era exactamente lo que correspondía a la CPU.
Esto que en le teoría parece tan fácil es bastante mas complicado en la práctica, ya que aparte de los bus de datos y de direcciones existen también casi dos docenas más de líneas de señal en la comunicación entre la CPU y la memoria, a las cuales también se acude. Todas las tarjetas del bus escuchan, y se tendrá que encontrar en primer lugar una tarjeta que mediante el envío de una señal adecuada indique a la CPU que es responsable de la dirección que se ha introducido. Las demás tarjetas se despreocupan del resto de la comunicación y quedan a la espera del próximo ciclo de transporte de datos que quizás les incumba a ellas.
PROCESADOR Bus de direcciones Bus de datos
8086 20 16,8088 20 8,80186 20 16,80188 20 8,80286 24 16 80386 SX 32 16,80386 DX 32 32 80486,DX 32 32,80486 SX 32 32, PENTIUM 32 64, PENTIUM PRO 32 64
Este mismo concepto es también la razón por la cual al utilizar tarjetas de ampliación en un PC surgen problemas una y otra vez, si hay dos tarjetas que reclaman para ellas el mismo campo de dirección o campos de dirección que se solapan entre ellos.
El direccionamiento de la memoria puede considerarse desde dos puntos de vista: Físico y lógico. El primero se refiere a los medios electrónicos utilizados en el ordenador para acceder a las diversas posiciones de memoria. El segundo, a la forma en que se expresan y guardan las direcciones. En este epígrafe nos referiremos exclusivamente a la forma en que son tratadas las direcciones de memoria del PC. Advirtiendo desde ahora, que este asunto, como muchos otros, ha sufrido mutaciones a lo largo del tiempo, y que arrastra modos que solo tienen una justificación de tipo histórico, en razón de las características del hardware de los primeros PC’s.
El sistema de numeración utilizado por los informáticos para representar las direcciones de memoria en el texto escrito no suele ser la decimal (como parecería razonable), sino el hexadecimal ( E2.2.4b).
La razón es que los números hexadecimales guardan cierta concordancia con las potencias de 2. Por ejemplo, un bus de direcciones de 8 bits puede acceder a 256 posiciones (en hexadecimal es el rango 00-FFh). En caso de direcciones de 16 bits, se puede acceder 65.536 posiciones (es el rango 0000-FFFFh). El bus de direcciones del PC XT, que tiene 20 bits, las posibilidades son 1.048.576 (es el rango 00000-FFFFFh).
Acceso directo a memoria
Puesto que la mayoría de datos que maneja el ordenador están antes o después en la memoria RAM, los intercambios entre esta y el resto de elementos son muy frecuentes. En general este intercambio es conducido por el procesador, pero en determinados casos, la memoria pueda realizar intercambios directamente con los periféricos sin intervención del procesador. Por ejemplo, el disco o una tarjeta de sonido, lo que conduce a un incremento del rendimiento del sistema.
§2 DMA
Ya desde su concepción inicial, los diseñadores del PC dispusieron una arquitectura que permitiese este tipo de intercambios. El mecanismo utilizado se conoce como acceso directo a memoria DMA (“Direct Memory Access”), e igual que ocurre con las excepciones, el sistema DMA dispone de algunos elementos hardware auxiliares que lo convierten en un subsistema autónomo dentro del bus externo. Estos elementos son:
• Ciertas líneas dedicadas en el bus de control
• Un procesador específico, el DMAC (“DMA Controller”), que permite que puedan realizarse estos intercambios sin apenas intervención del procesador
• Pequeñas zonas auxiliares de memoria, conocidas como Registros de página.
§3 Líneas de control
El bus de control tiene líneas específicas para este tipo de intercambios, de forma que el DMA es un subsistema autónomo dentro del mecanismo general de intercambio de datos y control del bus. Son las siguientes:
• Líneas DRQ1 a DRQ3 (“DMA request”). Utilizadas por los dispositivos que necesitan efectuar un acceso directo a memoria.
• Líneas DACK1 a DACK3 (“DMA acknowledge”). Se utilizan para acusar recibo de la petición DRQ correspondiente.
• AEN (“Access Enabled”) Cuando esta señal está alta, el controlador DMA tiene control sobre ciertas líneas del bus; precisamente las que gobiernan los intercambios con memoria y puertos (MEMR, MEMW, IOR, IOW, Etc).
