UFRPE/EADLicenciatura em Computação-6P
2011.1Tutor: Rodrigo Lins Rodrigues
Gerência deDispositivos
Semana 7
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Introdução
Podemos classificar as atividades de um computador em dois grandes conjuntos: O processamento de informações ou dados; As atividades de entrada e saída ou E/S.
As tecnologias de E/S apresentam duas tendências bastante distintas, a utilização cada vez maior de interfaces
padronizadas tanto de hardware quanto de softwareEx.: USB À grande diversidade de dispositivos já existentes e
que vêm surgindo.
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Introdução
Mostrar gerência de dispositivos no Windows
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Introdução
Integrar novos dispositivos ao computador requer a utilização combinada de técnicas de hardware e software;
Estas técnicas se refletem do lado do hardware de E/S, pela utilização de elementos básicos padronizados tais como Interfaces, Portas, Barramentos, e controladores de dispositivos.
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Hardware de Entrada e Saída
Computadores são capazes de operar uma grande quantidade de tipos de dispositivos;
Podem ser agrupados em categorias gerais: dispositivos de armazenamento ▪ Discos, fitas, etc.
dispositivos de transmissão▪ Placas de redes, modems, etc.
dispositivos de interação homem/máquina,▪ teclados, monitores, mouse, etc.
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Hardware de Entrada e Saída
Porta ponto de conexão para envio de sinais
elétricos;
Barramento Conjunto comum de fios com um protocolo
associado; O protocolo define um conjunto de mensagens
trocadas através dos fios do barramento.
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Barramentos
Podem ter arquiteturas muito diferentes, variando em:
Métodos de sinalização; Velocidade; Vazão; Formas de conexão.
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Barramento PCI
Faz a conexão entre o subsistema processador-memória aos dispositivos de alta velocidade;
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Controlador de dispositivo
São componentes eletrônicos que são capazes de operar uma porta, barramento ou um dispositivo
Ex.: controlador PCI
contém um processador e memória dedicados para dar suporte à execução do protocolo.
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Registradores
São unidades de memória capazes de armazenar n bits;
Estão no topo da hierarquia de memória, sendo assim, são o meio mais rápido e caro de se armazenar um dado;
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Polling (ou teste de estado)
É o questionamento ou pedido de acesso que a CPU faz à interface de E/S para saber da disponibilidade do dispositivo;
Na imagem ao lado, a CPU interrompe periódicamente a execução de outras tarefas (programas) para executar a rotina deteste de flags.
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Interrupções
A interface verifica o estado do dispositivo e, quando este estiver pronto para iniciar a transferência de dados com a UCP, a interface envia um "aviso" (interrupção) para a UCP, informando que o periféricos está "pronto para transmitir".
Na interrupção,quando um periférico necessita informar certa situação, ele envia o sinal de interrupção.
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Acesso Direto à Memória (DMA)
Permite que os periféricos transmitam dados diretamente para a memória, poupando o processador de mais esta tarefa;
Alguns dispositivos que utilizam DMA: controladores de disco; placas gráficas; placas de redede rede placas de som.
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Interface de E/S para a Aplicação
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Device Drivers
É a forma a partir da qual uma unidade periférica cria uma interface com o sistema operacional para se conectar com o dispositivo do hardware;
Permite que se conecte diversos dispositivos de E/S;
Benefícios para os desenvolvedores;
Processo
D r iver d eIm presso ra
Sub sistem a d e E/ S
D r iver d eD isco
D r iver d eFita
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Bufferização
É uma pequena área de memória usada para melhorar a velocidade de acesso a um determinado dispositivo;▪ É encontrado em: ▪ HDs; ▪ gravadores de CD;▪ Modems;
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Cacheamento
É uma região de memória rápida que armazena cópias de conteúdo de outras memórias mais lentas;
O kernel se utiliza de cache para aumentar a eficiência das transferência de E/S que precisam ser realizadas.;
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Desempenho
Operações de E/S geram uma forte demanda na CPU ;
As operações de E/S também geram impacto devido ao processamento das interrupções e do uso intensivo do barramento;
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