Mapeamento de Entrada / Saída em Sistemas Digitais ARQUITETURA DE COMPUTADORES II Mapeamento de Entrada / Saída em Sistemas Digitais Prof. César Augusto M. Marcon

Introdução Tarefas localizadas em diferentes dispositivos necessitam se comunicar. Qual mecanismo adotar para transferir os dados? Uma solução é compartilhar uma área de dados comum, com políticas adequadas para acesso a dados Mapeamento em Memória Outra solução é acessar diretamente uma porta do dispositivo, tendo um protocolo de comunicação de baixo nível que permita identificar o endereço dos dados Mapeamento em Portas

Mapeamento em Memória Único espaço de endereçamento Destina-se um conjunto de endereços aos periféricos Instruções à memória podem ser Operações de entrada / saída Operações como processador Mapeamento em memória tem vantagem de permitir maior proteção ao acesso direto a dispositivos Endereços de E/S podem ser controlados mais facilmente pelo sistema operacional

Mapeamento em Portas Dois espaços de endereçamento. Cada dispositivo tem seu próprio espaço de endereçamento Entrada e saída acessadas por instruções específicas IN, OUT Exemplo: processador x86 Intel IN AL, porta OUT porta, AL 64Kb portas E/S de 8 bits, 32 Kb com 16 bits Diversos DSPs Acesso à porta com pino especial habilitado gera endereço inicial Demais acessos à porta tem endereço auto-incremento pelo DSP

Exemplos de Programação Exemplo de programação (dois métodos) Supor endereços dos registradores do controlador de impressão sejam: 2F8H (caractere) 2F9H (estado) Dois bits de estado AL = 1 indica erro AL = 0 indica caractere sendo impresso Trecho do programa para imprimir o caractere ‘A’ Mapeado em memória le_status: mov AL, 2F9H or AL, 00 jnz le_status mov AL, ‘A’ mov 2F8, AL Mapeado com portas in AL, 2F9H out 2F8, AL

Comparação entre Mapeamentos Mapeamento em portas permite acesso direto aos dispositivos de E/S Normalmente oferece maior desempenho Proteção por parte do S.O. é dificultada Maioria dos processadores permitem ao projetista a escolha de mapeamento de entradas e saídas em memória ou em portas de E/S Processador dispõe ou de um pino IO / M (High IO, Low M) ou 2 conjuntos de pinos independentes Havendo 2 conjuntos pode-se sobrepor com acesso à memória

Exercícios Descreva diferenças entre entrada/saída (E/S) mapeada em memória e entrada e saída mapeada em portas Idealize um hardware (e talvez software) mínimo necessário para fazer uma comunicação entre três dispositivos. Considere tanto o mapeamento em memória, quanto o mapeamento em portas