Organização de Computadores

Organização de Computadores

Aula 10

1

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

cabeçotes para leitura / gravação

gravação

face inferior face superior

cilindro

braço dos cabeçotes

Seek (T

) :

Tempo gasto para

posicionar o cabeçote em uma trilha

Atraso rotacional (T

) : Tempo gasto para

posicionar um setor (latência)

Transferência (T

) : Tempo gasto para a

transferência de dados

T = T

+ T

+ T

ARMAZENAMENTO EM DISCO

• Seek

T

= n . m + S n = nº. de trilhas

m = constante (depende do disco) S = Startup time

• Atraso rotacional médio (meia volta)

T

= 1/2r r =velocidade de rotação

• Transferência de uma trilha

T

= 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

Exercícios

16

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

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