2º Estudo Dirigido
Capítulo 3 – Sistemas de Entrada e Saída
1-A CPU raramente acessa os periféricos diretamente, por quê?
R: por razões de incompatibilidade elétrica, velocidade, formato de dados, etc.
Normalmente existem circuitos que realizam as tarefas de interface e controle, no caso
de periféricos mais complexos. A CPU por sua vez acessa estes circuitos para programálos e para ler e escrever dados.
2-Existem várias formas de transferência de informação sob controle da CPU. Cite as 4
principais formas (Dê os nomes mais conhecidos).
R: Modo Bloqueado(Busywait), Modo Polling (Inquisição),Interjeição, Interrupção.
3-Qual ou quais a(s) forma(s) de transferência de informação que deixa a CPU em estado
de espera até que o periférico a termine a sua execução?
R:Bloqueado, Polling e Interrupção
4-Quantos flags podem existir no modo que também é conhecido como teste de estado?
R: Pode existir o mesmo numero de dispositivos de E/S.
5-Existe algum tipo de limitação na quantidade de flags no modo que também é
conhecido como teste de estado? Explique sua resposta.
R: Sim. Em alguns casos pode-se optar por seguir a rotina de teste de flags após o
atendimento
de uma solicitação, em outros, a rotina é interrompida após atender-se a um dispositivo,
vindo a ser ativada posteriormente. Quando este esquema é adotado,pode haver
postergação infinita no atendimento de dispositivos de prioridade inferior,caso os
primeiros dispositivos a serem testados requisitem com muita freqüência a atenção da
CPU.
6-Explique como se dá o funcionamento do modo que foi um aprimoramento do teste de
estado. Cite qual foi sua vantagem em função deste aprimoramento.
R: Interjeição é um sistema aprimorado do Polling. Neste caso, antes de realizar o teste
em cada flag, a CPU testa um flag adicional que representa o OU-Lógico de todos os flags
associados aos periféricos. Portanto, a CPU só testará os flags para descobrir qual o
periférico que deseja realizar
a transferência, quando o flag adicional estiver em 1, significando que há pelo menos um
dispositivo de E/S com seu flag igual a 1.
7-O que acontece quando na Interrupção de um nível de prioridade, o registrador de
interrupção recebe o valor 1, ou seja, existe uma solicitação do dispositivo de entrada ou
saída. O quê é feito após o recebimento desta solicitação? Cite todos os passos.
1/3
R: Salvamento do PC; Desabilitação das int’s; Envio do sinal de ACK; Retorno do PC
anterior; eabilitação das int’s
8-Como é feita a identificação do dispositivo de entrada ou saída no modo de interrupção
de um nível de prioridade com vários dispositivos?
R: A identificação será realizada através de uma rotina de software que, quando
descobrir o dispositivo, chamará a rotina de atendimento correspondente. Uma outra
forma (mais rápida) de identificar o dispositivo de mais alta prioridade que solicitou
interrupção é implementar polling por hardware através de uma cadeia daisy-chain do
sinal ACK.
9-Existem basicamente três formas de identificar-se a fonte de uma interrupção. Explique
com suas palavras cada uma delas.
R: Endereço Fixo: Neste método, quando a CPU recebe um pedido de interrupção o PC e
a máscara são salvos e o PC é carregado sempre com um mesmo endereço. Isto faz com
que a CPU seja desviada sempre para a mesma posição de memória.
Vetorada:Neste método, quando o periférico recebe o sinal ACK, de reconhecimento do
seu pedido de interrupção ele escreve uma palavra no barramento de dados. A CPU lê
esta palavra e a utiliza como um índice para acessar uma tabela que contém os
endereços de todas as rotinas de atendimento.
Auto-vetorada: O método de identificação auto-vetorada, normalmente aparace
associado ao método vetorado. Os vetores de interrupção estão localizados em 1024
primeiros bytes da área de memória. Cada entrada no item possui 4 bytes que formam o
endereço inicial da rotina de atendimento. Os vetores 25-31 são reservados para o modo
auto-vetorado. No modo auto-vetorado existem 7 níveis de prioridade de interrupção
numerados de 1 a 7. O nível 7 é o de mais alta prioridade.
10-Explique os métodos de transferência?
R:Bloqueado - No modo bloqueado, como o próprio nome indica, a CPU fica totalmente dedicada
ao periférico do início ao fim de toda a operação de E/S. Ou seja, quando da execução de uma
operação de E/S a CPU aguarda que o periférico a termine para prosseguir com o andamento do
programa. Evidentemente neste modo a CPU é subutiluizada pois fica inativa durante a
transferência, considerando-se que os periféricos são tipicamente lentos se comparados à CPU.
Polling - Nos Sistema com Polling existe associado a cada dispositivo de E/S um flag. A CPU testa
periodicamente o conteúdo destes flags. Caso o conteúdo armazenado seja igual a 1 isto indica
que o dispositivo associado necessita da atenção da CPU para realizar uma operação de E/S ou
para completar/concluir uma operação de E/S ou para completar/concluir uma operação
anteriormenteiniciada.Desta forma evita-se aquele tempo que a CPU fica bloqueada aguardando
que o periférico termine alguma operação conforme descrito modo bloqueado.
Interrupção - Trata-se de um sinal gerado pelo hardware externo à CPU e dirigido à esta,
indicando que um evento externo ocorreu e isto requer a atenção imediata da CPU; Este sinal
ocorre assincronamente a execução da seqüência de programa. A interrupção pode ocorrer a
qualquer instante e isto não está sob controle do programa executado; O hardware de controle das
interrupções, se as interrupções estiverem habilitadas, completa a execução da instrução corrente,
e então força o controle a desviar para a rotina de atendimento do periférico que solicitou; Uma
instrução especial de “retorno-de-interrupção” é empregada para direcionar o controle de volta ao
ponto do programa principal onde a interrupção ocorreu.
2/3
Interjeição - Interjeição é um sistema aprimorado do Polling. Neste caso, antes de realizar o teste
em cada flag, a CPU testa um flag adicional que representa o OU-Lógico de todos os flags
associados aos periféricos. Portanto, a CPU só testará os flags para descobrir qual o periférico que
deseja realizar a transferência, quando o flag adicional estiver em 1, significando que há pelo
menos um dispositivo de E/S com seu flag igual a 1.
11-Qual é a diferença efetiva entre um sistema com um nível de prioridade e outro com
múltiplos níveis de prioridade?
R: A diferença efetiva entre um sistema com um nível de prioridade e outro com
múltiplos níveis de prioridade é que este útlimo permite que a rotina de atendimento
sendo executada pode ser interrompida por dispositivos que tenham “prioridade de
atendimento”mais elevada, e assim sucessivamente.
3/3