Entrada e Saída
Introdução
Introdução
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Constituem a interface de comunicação com o
mundo exterior
Conecta-se com o barramento ou com o
comutador do sistema
Controla um ou mais dispositivos
Possui uma lógica dedicada a desempenhar a
função de comunicação entre periférico e o
barramento
Dispositivos externos (1/3)

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Dispositivos periféricos ligados ao sistema via
módulo E/S
Classificados em:
–
–
–
Comunicação com o usuário
Comunicação a máquina
Comunicação com dispositivo remoto
Dispositivos externos (2/3)
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
A unidade básica de troca de dados é o
caractere
A cada caractere é associado um código
tipicamente de 7 ou 8 bits
A codificação mais utilizada é a ASCII que
possui 7 bits
–
Permite representar 27 = 128 caracteres
Dispositivos externos (3/3)


Uma tecla pressionada gera um sinal
eletrônico, que é interpretado pelo transdutor
do teclado em código ASCII
O transdutor é usado para
–
–
Converter dados codificados em outra forma de
energia, na saída
Converter energia em dados na entrada
Funções do modulo E/S
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Controle e temporização
Comunicação com o Processador
Comunicação com dispositivos
Área de armazenamento temporário de dados
Detecção de erros
Controle e Temporização
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Controla o fluxo de dados entre o ambiente
externo e interno
Ex - Uma determinada seqüência de execução
representada pelas seguintes etapas:
–
–
–
O processador consulta o estado do modulo E/S
O modulo reponde informando o estado
Se um dispositivo do modulo E/S estiver pronto
para transmitir, a os dados são transferidos para
processador
Comunicação com o processador
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Decodificar comandos
–
–

Interpreta um sinal de controle e executa o mesmo
Ex: READS para iniciar um ciclo de leitura da dados num setor
do disco
Informar estado
–
–
–
Reponde a uma requisição do processador sobre o estado de
um dispositivo
Importante, pois dispositivos são lentos
Ex: BUSY que representa que o modulo E/S esta ocupado
Comunicação com o processador
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Transferir dados
–
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A função obvia do módulo
Reconhecer Endereços
–
–
Cada dispositivo de entrada ou saída tem um
endereço
O modulo E/S tem que reconhecer um endereço
distinto para cada dispositivo
Comunicação com os dispositivos

Essa comunicação envolve comandos,
informação de estado e dados
Sinais de
controle do
módulo E/S
Sinais de estado
para o módulo E/S
Lógica de
controle
Sinais de dados (bits) de e
para o módulo E/S
Área de armazenamento
temporário
Transdutor
Dados de e para o
Ambiente
Armazenamento temporário
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

A taxa de transferência entre a memória e o
processador é alta
Porem a taxa de transferência dos periféricos
e são da ordem de grandezas menores
Essas taxas são variáveis
Para melhorar a transferência parte dos dados
é armazenada temporariamente no modulo
E/S
Armazenamento temporário



A transferência entre a memória e o modulo
E/S é rápida
Os dados são armazenados temporariamente
no modulo E/S e depois transferido para os
periféricos num taxa adequada
No sentido oposto os dados também são
armazenados temporariamente
Detecção de Erros
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Detectar e enviar informações de erro para o
processador
É utilizado um bit de paridade para verificação
–
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O 8 bit no código ASCII
Possíveis erros incluem:
–
Mau funcionamento mecânico ou elétrico

–
falta de papel na impressora
Alteração no padrão de bits transmitidos
Estrutura do modulo E/S
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Diagrama de blocos
Dados
Lógica de
Interface
com
dispositivo
externo
Registradores de dados
Estado
Controle
Registradores de estado/controle
Linhas de
endereço
Lógica de
E/S
Linhas de dados
Lógica de
Interface
com
dispositivo
externo
Dados
Estado
Controle
E/S programada (1/5)
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
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Técnica para realização de operações E/S
Os dados são transferidos entre o processador
e módulo E/S
Método de implementação simples
Comum em sistemas de baixo desempenho
–
Ex: Sistemas embarcados
E/S programada (2/5)
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
Cada dispositivo possui dois registradores
associados: status e buffer de dados
Processador testa registrador de status
periodicamente, em laço
Continua até verificar se o dispositivo esta
pronto para:
–
–
receber (saída) ou
disponibilizou um dado (entrada)
E/S programada (3/5)

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
O processo de teste continuo de status é
chamado Espera Ocupada
Mantém o processador ocioso enquanto
realiza operação de entrada ou saída
Gera baixo desempenho
Útil em aplicações dedicadas
E/S programada (4/5)
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
Instruções IN e OUT permitem ler e escrever
nos registradores.
Instruções selecionam um dos dispositivos de
E/S disponíveis.
1 caractere é lido ou escrito por vez no
registrador de dados
Processador precisa executar um seqüência
de instruções para cada caractere lido ou
escrito
E/S programada (5/5)
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Ex: terminal com um dispositivos de E/S
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Teclado (Entrada)
Tabela ASCII
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Ao bits de cada caractere são rotulados de b7
a b1
O bit b7 é o mais significativo (importante) e b1,
o menos significativo
Geralmente se utiliza um oitavo bit de
paridade, o b8
Os caracteres são divididos em imprimíveis e
de controle
Tabela ASCII
Tabela ASCII
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Os imprimíveis representam aqueles que
posem ser exibidos na tela
–
–

Números, letras, símbolos especiais
Ex: 1001001 representa a letra I
Os de controle servem para controlar a
impressão ou exibição de caracteres
–
Ex: 0000010 representa o comando STX que
delimita o inicio de um Texto