Aula_10

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ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES
SIMONE MARKENSON
Rio de Janeiro, maio de 2011
1
CONTEÚDO DA AULA
CONCEITOS
COMPONENTES
ENDEREÇAMENTO DE E/S
TIPOS DE TRANSMISSÃO
ESTRUTURA DE UM DISCO RÍGIDO
EXERCÍCIOS
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
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
Tornam os dispositivos diferentes, pois combinadas especificam um determinado dispositivo ou grupo
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 (lê, escreve...)
BARRAMENTO: conjunto de fios que transportam os sinais
PORTA DE E/S: endereço no sistema de E/S
COMPONENTES: QUEM É QUEM ???
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
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
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
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
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
Seek (Tseek) :
Tempo gasto para posicionar o cabeçote em uma trilha
Atraso rotacional (Tatraso) : Tempo gasto para posicionar um setor
Transferência (Ttransf) : 
Tempo gasto para a transferência de dados
T = Tseek + Tatraso + Ttransf
CARACTERÍSTICAS DO 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
Qual é o tempo médio para ler ou escrever um setor de 512 bytes em um disco típico girando a 10.000 rpm?
Considere que fabricante informou os seguintes tempos:
Tempo de seek médio: 6 ms
Taxa de transferência: 50 KB/s 
EXERCÍCIO
Qual é o tempo médio para ler ou escrever um setor de 512 bytes em um disco típico girando a 10.000 rpm?
Considere que fabricante informou os seguintes tempos:
Tempo de seek médio: 6 ms
Taxa de transferência: 50 KB/s 
Tseek = 6 ms 
Tatraso = 1/2r = 60/2*10000 = 0.003 s = 3 ms
Ttransf = 0,5KB / 50 KB/s = 0,01 s = 10 ms
	T = Tseek + Tatraso +Ttransf = 6 + 3 + 10 = 19 ms 
EXERCÍCIO
Considere um disco magnético com as seguintes características:
	Rotação = 3600 rpm 	Tseek = 20ms 
	1 setor = 512 bytes 	1 trilha = 32 setores
Calcule o tempo de transferência de um arquivo de 128 Kb armazenado de forma sequencial.
1) 220 ms 
2) 360 ms 
3) 512 ms 
4) não é possível calcular com as informações fornecidas 
REGISTRO DE FREQUÊNCIA
Se o arquivo é sequencial basta posicioná-lo a primeira vez.
Rotação = 3600rpm 
seek time = 20ms
1 setor = 512 bytes
1 trilha = 32 setores	T = Tseek + Tatraso + Ttransf
Roteiro:
Calcular a quantidade de trilhas
Calcular o tempo para a primeira trilha (T1)
Calcular o tempo para as próximas 7 trilhas (Tseek ~ 0) (T2)
Tempo total = T1 + T2
Calcular a quantidade de trilhas
128 Kb => 217 / 29 = 28 = 256 setores
Então, o arquivo ocupa 256/32 = 8 trilhas
2) Calcular o tempo para a primeira trilha
Tseek = 20 ms
Tatraso = 1/2r = 60/(2x3600)s = 8,3 ms
Ttransf = 60/3600 = 16,7 ms (leitura de 32 setores, ou seja 1 trilha)
					
	T1 = 20 +8,3 + 16,7 = 45ms
3) Calcular o tempo para as próximas 7 trilhas (Tseek ~ 0)
	
	T2 = 8,3 +16,7 = 25ms para cada trilha			
4) Tempo total
	T = 45 + 7 x 25 = 220 ms
REGISTRO DE FREQUÊNCIA
\ufffd
cabeçotes para leitura / gravação
 gravação
face inferior
face superior
cilindro
braço dos cabeçotes