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Hardware de Entrada/Saída (CAP19) - Coggle Diagram
Hardware de Entrada/Saída (CAP19)
Dispositivos de entrada e saída (periféricos)
Permitem interação do computador com o mundo exterior
Grande diversidade de periféricos
Maior desafio presente na construção de um SO, pois cada periférico tem especificidades e exige mecanismos de acesso específicos.
Componentes de um dispositivo
Entrada de dados
no PC inicia como um sensor (microfone, leitor de DVD) que converte uma informação externa (física ou química) em um sinal elétrico analógico.
Aplicado a um conversor analógico digital que o transforma em uma sequência de bits
Armazenada em um buffer que pode ser acessado pelo processador através de um
controlador de entrada.
Saída de dados
inicia com o envio dos dados do processador a um controlador de saída através do barramento
Esses dados são armazenados em um buffer interno do controlador e a seguir convertidos em um sinal elétrico analógico, através de um conversor digital-analógico (CDA).
Esse sinal será aplicado a um atuador
Dispositivos mais complexos, como discos rígidos, placas gráficas e placas de rede possuem um processador ou microcontrolador interno para gerenciar sua operação
Proceesador executa um código que vem do fabricante
(Firmware)
Código independente do SO
Barramentos de Acesso
Controle dos barramentos é feito pelos chipsets da placa mãe (chipset ponte norte e ponte sul)
Chipset Ponte Norte
Diretamente ligada ao processador; responsável pelo acesso à memória RAM e dispositivo de alta velocidade através dos barramentos dedicados como AGP e PCI EXPRESS
Chipset ponte sul
Responsável por barramentos e portas de média ou baixa velocidade como as interfaces seriais e
paralelas, e pelos barramentos dedicados como o PCI padrão, o USB e o SATA.
Processador se comunica com a south bridge através da north bridge
Interface de Acesso
Cada dispositivo oferece um conjunto de registradores acessíveis através do barramento (portas de entrada e saída) para fazer a comunicação com o processador
Porta de entrada(data-in-ports)
Portas de saída (data-out-ports)
Porta de status (status ports)
Portas de controle (control ports)
Endereçamento de portas
Alguns sistemas utilizam a entrada/saída
mapeada em portas (port-mapped I/O)
entrada/saída
mapeada em memória (memory-mapped I/O)
Canais de entrada/saída
Interrupções
Podem ter problemas no acesso do controlador ao processador, pois este pode demorar a acessar suas portas, caso
esteja ocupado em outras atividades.
Requisição de interrupção
sinais elétricos veiculados através do barramento de controle do computador.
Rotina de tratamento de interrupção
Tabela de interrupções
Nos hardwares atuais as interrupções geradas pelos dispositivos de I/O não são transmitidas diretamente ao processador, mas sim a um controlador de interrupções programável