Maria Aparecida Castro Livi cidalivi@inf.ufrgs.br Conceitos Básicos de Informática UNIDADES DE ENTRADA E SAÍDA E MEMÓRIA AUXILIAR (1) Maria Aparecida Castro Livi cidalivi@inf.ufrgs.br Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Informática

Objetivos Conhecer os níveis de memória. Conhecer a localização, a função e as características da memória cache. Conhecer os componentes do sistema de entrada e saída, incluídas suas funções. Conhecer as funções básicas das unidades de entrada e saída. Conceituar meio e dispositivo. Identificar os elementos necessários a plug and play. Conceituar interface e protocolo

Níveis de memória Para executar os programas com mais rapidez, os sistemas utilizam níveis de memória com diferentes velocidades de acesso. A figura a seguir organiza os vários níveis na forma de pirâmide, onde quanto mais próxima do topo, mais rápida e mais custosa a memória, mas, em contrapartida, menor em tamanho.

Níveis de memória

Memória cache Memória de altíssima velocidade de acesso, controlada e gerida pelo hardware. Busca acelerar o processo de busca de informações na memória. Localizada logicamente entre o processador e a memória principal.

Níveis de memória (cont.) A memória cache integra o processador ou está muito próximo a este. A RAM é parte da memória principal. A memória auxiliar compreende todos os meios que garantem o armazenamento permanente da informação, em contraposição à volatilidade da memória principal. A memória auxiliar-backup compreende os meios utilizados para cópias de segurança.

Memória cache: localização lógica

Memória cache (cont.) Intercepta acessos à memória principal e resolve-os. Funcionamento transparente ao processador e aos softwares em execução. Pode integrar o microprocessador (cache interna) pode consistir de chips adicionais na placa-mãe (cache externa). Tamanho tipicamente pequeno: interna 512Kb, externa até 2 Mb.

Sistema de Entrada e Saída (E/S) Elementos do computador que garantem ligação do processador com o mundo externo: Barramento; Interfaces; Periféricos (unidades de E/S).

Barramento

Sistema de Entrada e Saída (E/S) (cont.) Barramento Conjunto de fios que transportam sinais de dados, endereço e controle. Liga processador à memória principal (barramento do sistema) e processador às interfaces e controladoras de periféricos (barramento de expansão). Devem seguir um padrão. Alguns padrões de expansão para micros: ISA, PCI, PCI Express, AGP (vídeo). Conexão envolvendo padrões diferentes pode não ser possível.

Sistema de Entrada e Saída (E/S) (cont.) Interfaces Componentes de hardware que coordenam as transferências de dados entre o processador e um ou mais periféricos. Em uma interface é o controlador que efetua o controle da transferência de dados. Termos interface, controlador (ou placa controladora) e adaptador são sinônimos.

Periféricos ou unidades de Entrada/Saída (E/S) Unidades de entrada: permitem que informações sejam introduzidas no computador e armazenadas em sua memória principal, convertendo-as internamente para uma forma armazenável (bits). Unidades de saída: transformam a codificação interna dos dados em uma forma legível pelo usuário. Há unidades/dispositivos que igualmente garantem o armazenamento permanente de informação.

Periféricos ou unidades de Entrada/Saída (E/S) (cont.) Funções básicas: Conectar o computador ao mundo externo, realizando operações de E/S. Permitir o armazenamento permanente da informação, servindo como memória auxiliar, de massa ou secundária.

Periféricos: Meios e Dispositivos de Armazenamento e de E/S de Dados é onde a informação está efetivamente armazenada. Ex.: disco, fita, papel. Dispositivo é o equipamento ou unidade que manipula o meio. Ex.: unidade de disco, impressora.

Conexão de periféricos via Plug and Play (PNP) Permite ao usuário conectar um periférico e imediatamente utilizá-lo, sem prévia configuração do sistema. PNP é possível em um computador se: o sistema operacional prevê PNP (ex.: Linux, Windows 98, Windows XP). BIOS (Basic Input/Output System) da placa-mãe é compatível. A placa do periférico é PNP.

Interfaces e protocolos A comunicação entre partes de um computador ou entre computadores está baseada em INTERFACES e PROTOCOLOS.

Interfaces e protocolos (cont.) Parte física da comunicação. Compreende o hardware necessário à mesma. Permite a transmissão dos dados (bits) entre os elementos em comunicação. Modo de transmissão dos bits pode ser: serial (bit a bit, em seqüência), tipicamente nas impressoras. paralela (dados seguem byte a byte), tipicamente em mouses e outros dispositivos apontadores.

Interfaces e protocolos (cont.) Conjunto de regras que devem ser obedecidas para iniciar, manter e terminar uma comunicação. São implementados por software. Algumas funções: Realizar testes para estabelecer a comunicação. Ex.: verificar se a impressora está ligada e livre antes de iniciar a transmissão dos dados. Sincronizar a transmissão de dados. Detectar erros.