8/2/2019 Dispositivo de Entrada e Saida

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Capitulo 6:

Entrada e Sada

Felipe Sampaio

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Introduo

A arquitetura E/S de um computadorconstitui sua interface com o mundo

exterior Existem 3 tcnicas principais de E/S:E/S programadaE/S dirigida por interrupoDMA (Acesso Direto Memria)

Formado por mdulos E/S

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Introduo

Por que existem mdulos E/S?Grande variedade de perifricosPerifricos tem velocidade baixaUsam formatos de dados e palavras

diferentes

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Dispositivos Externos

Tambm chamados de perifricos Trs tipos:Dispositivos para comunicao com o usurioDispositivos para comunicao com a

mquina

Dispositivos para comunicao comdispositivos remotos

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Mdulos de E/S

Funes principais:Controle e temporizaoComunicao com o processadorComunicao com dispositivosrea de armazenamento temporrio de dados

Deteco de erros

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E/S Programada

Os dados so transferidos entre oprocessador e o modulo de E/S

O processador tem controle direto daoperao de E/S

O mdulo E/S executa a operao e

sinaliza o trmino atravs de umregistrador de estado

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Comandos de E/S

Controle Ativa um perifrico e indica uma ao a ser executada

Teste Testa as condies de estado associadas a um mdulo de E/S e

seus perifricos

Leitura Obter um dado do perifrico

Gravao Faz com que o mdulo E/S obtenha um dado do barramento dedados e o transmita para o perifrico

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Instrues E/S

Modos de endereamentoMapeado na memria

nico espao de endereamento para posies dememria e dispositivos E/S

Endereamento independente

Instrues dependem do modo de

endereamento Vantagem/Desvantagem

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E/S Dirigida por Interrupo

O problema da E/S programada que oprocessador tem que ficar esperando o

mdulo E/S ficar pronto A soluo so as interrupes mais eficiente pois elimina ciclos de

espera desnecessrios

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Processamento de Interrupo

Feito em 9 etapas:1. O dispositivo envia um sinal de interrupo2. O processador termina a execuo da instruo atual

3. O processador testa se existe uma interrupo pendente4. O processador salva o contexto atual5. O processador carrega o contador de programa com o

endereo da rotina de tratamento da interrupo6. A rotina de interrupo armazena os registradores na pilha

7. A rotina ento iniciada8. Os registradores so restaurados9. O contexto restaurado

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Aspectos de projeto

Tcnicas de identificao de qual dosmdulos E/S enviou a interrupo:Mltiplas linhas de interrupo Identificao por softwareDaisy chain

Arbitrao do barramento

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Acesso Direto Memria (DMA)

Mdulo adicional no barramento dosistema (controlador DMA)

Imita o processador Pode forar o processador a suspender

sua operao

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Acesso Direto Memria (DMA)

Para ler ou escrever dados, o processador enviaas seguintes informaes para o controladorDMA: Indicao de operao (leitura ou escrita) Endereo do dispositivo de E/S envolvido Endereo de memria inicial Nmero de palavras a serem lidas ou escritas

O processador fica liberado, e ao trmino daexecuo o controlador DMA gera umainterrupo

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Canais e Processadores de E/S

A evoluo da funo de E/S1. A CPU controla diretamente cada dispositivo

perifrico

2. Um controlador ou mdulo de E/S adicionado. ACPU usa E/S programada sem interrupes3. E/S com interrupes4. DMA5. O mdulo de E/S aprimorado, tornando-se um

processador de E/S6. O mdulo de E/S inclui uma memria local prpria,

tornando-se um computador