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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 Organização de Computadores Prof. Luiz di Marcello 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 17 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 18 � cabeçotes para leitura / gravação gravação face inferior face superior cilindro braço dos cabeçotes
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