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Aula 10 - ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

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Organização de Computadores
Prof. Luiz di Marcello
Aula 10
Um sistema de E/S deve ser capaz de receber e enviar informações ao meio externo e converter as informações de forma que ser tornem legíveis para o computador ou para o usuário
CARACTERÍSTICAS DOS DISPOSITIVOS
Taxa de transmissão
Aplicação
Complexidade do controle
Unidade de transferência
Representação de dados
Condições de erro
CONCEITOS DE Entrada/Saída
Um sistema de E/S deve ser capaz de receber e enviar informações ao meio externo e converter as informações de forma que ser tornem legíveis para o computador ou para o usuário
CARACTERÍSTICAS DOS DISPOSITIVOS
Taxa de transmissão
Aplicação
Complexidade do controle
Unidade de transferência
Representação de dados
Condições de erro
Tornam os dispositivos diferentes, pois combinadas especificam um determinado dispositivo ou grupo
CONCEITOS DE Entrada/Saída
PERIFÉRICO: dispositivo conectado a um computador de forma a permitir a comunicação com o mundo externo
INTERFACE: componente que conecta o periférico aos barramentos do computador 
CONTROLADOR: implementa as operações (leitura, escrita, transferência, etc.)
BARRAMENTO: conjunto de fios que transportam os sinais
PORTA DE E/S: endereço no sistema de E/S
COMPONENTES DO SISTEMA DE E/S
Reg. de Dados
Lógica
de E/S
Interface
 com o 
Dispositivo
Interface
 com o 
Dispositivo
Reg. de Estado
Vias de Endereço
Vias de Controle
Vias de Dados
Dispositivo
Estado
Controle
DIAGRAMA DE BLOCOS: PLACA CONTROLADORA
Utiliza um conjunto de registradores internos ao controlador que recebem ordens do processador e fornecem o status de uma operação
Os registradores são associados a endereços e podem ser implementados de duas formas:
EM ESPAÇO DE MEMÓRIA
Na fase de projeto do computador é definida uma zona do endereçamento de memória que será utilizada para dispositivos de E/S
Exemplo: Processadores da família Motorola
TIPOS DE ENDEREÇAMENTO DE E/S
Os registradores são associados a endereços e podem ser implementados de duas formas:
EM ESPAÇO DE E/S
Instruções especiais para manipulação de dispositivos
No projeto do processador são definidos dois espaços distintos de endereçamento:
Espaço de memória: acessado via instruções de acesso à memória (MOV) 
Espaço de E/S: acessado via instruções de acesso específicas (IN, OUT)
Exemplo: Processadores da família Intel e da AMD
TIPOS DE ENDEREÇAMENTO DE E/S
SERIAL
O periférico é conectado ao controlador por apenas uma linha de comunicação de dados
Exemplos de barramento com transmissão serial:
USB: Univeral Serial Bus
PCI Express (substituto do AGP)
Firewire (IEEE 1394)
SATA: Serial Advanced Technology Attachment
TIPOS DE TRANSMISSÃO
PARALELA
Um grupo de bits é transferido simultaneamente através de um conjunto de linhas de comunicação
Exemplos de barramento com transmissão paralela:
MCA (IBM): Micro Channel Architecture
ISA/EISA: Industry Standard Adapter
PCI: Peripheral Component Interconnect
AGP: Accelerated Graphics Port
TIPOS DE TRANSMISSÃO
MEMÓRIA SECUNDÁRIA: DISCO RÍGIDO
Seek (Tseek) :
Tempo gasto para posicionar o cabeçote em uma trilha
Atraso rotacional (Tatraso) : Tempo gasto para posicionar um setor (latência)
Transferência (Ttransf) : 
Tempo gasto para a transferência de dados
T = Tseek + Tatraso + Ttransf
ARMAZENAMENTO EM DISCO
Seek
	Tseek = n . m + S 	n = nº. de trilhas							m = constante (depende do disco)
					S = Startup time
Atraso rotacional médio (meia volta)
	Tatraso = 1/2r		r =velocidade de rotação
 
Transferência de uma trilha	
	Ttrasnf = b/rN		N = qtd de bytes na trilha
MEDIDAS DE DESEMPENHO
BASEADO NA FILA DE REQUISIÇÃO
FiFo (First in First out)
 Mais simples
 Atendimento na ordem dos pedidos	
Prioridade 
 Fora do controle do gerenciador
LiFo (Last in First out)
 Diminui o movimento da cabeça de leitura em arquivos sequenciais
ESTRATÉGIAS DE ESCALONAMENTO
DE DISCO
BASEADO NA LOCALIZAÇÃO
SSTF (shortest service time first)
Fila é reordenada para atender as requisições de forma a minimizar o movimento da cabeça
Possibilidade de starvation 
Scan (elevador)
Variação do SSTF porém estipula uma direção preferencial
O sentido se inverte ao final da varredura
C-Scan 
Semelhante ao Scan porém com um sentido único
ESTRATÉGIAS DE ESCALONAMENTO
DE DISCO
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Exercícios
1) No sistema de entrada e saída de um computador temos alguns componentes que se destacam. Correlacione os componentes abaixo com a sua função:
PERIFÉRICO - INTERFACE - CONTROLADOR - BARRAMENTO - PORTA DE E/S
I. Dispositivo conectado a um computador de forma a permitir a comunicação com o mundo externo
II. Componente que conecta o periférico aos barramentos do computador
III. Implementa as operações tipo leitura e escrita
IV. Conjunto de fios que transportam os sinais
V. Endereço do sistema de E/S
( ) I - II - IV - III - V
( ) I - III - II - IV - V
( ) I - III - II - V - IV
( ) I - II - III - IV - V 
( ) I - IV - III - II - V
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2) Analise as sentenças sobre dispositivos de Entrada/Saída (E/S) dos computadores e, em seguida, assinale a alternativa correta:
I. Um sistema de E/S deve ser capaz de receber e enviar informações ao meio externo e converter as informações de forma que se tornem legíveis para o computador ou para o usuário
II. A arquitetura de E/S deve especificar um método para identificação do dispositivo, o endereço do dado a ser transportado, a quantidade de dados a serem transportados e um método que identifique o término da operação de E/S 
III. Os componentes dos dispositivos são: periférico, interface, controlador, barramento, porta de E/S
( ) Somente as sentença I e II estão corretas
( ) Somente as sentenças II e III estão corretas
( ) Somente a sentença III está correta
( ) Todas as sentenças são corretas
( ) Somente a sentença III está correta
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�
cabeçotes para leitura / gravação
 gravação
face inferior
face superior
cilindro
braço dos cabeçotes