Olá boa noite conseguem ver-me ouvir-me sejam bem-vindos vamos falar sobre comunicações es O que quer dizer input output entradas saídas o título parece um pouco redutor mas na realidade é um assunto muito importante em informática então as comunicações entrada e saída ou os processos C podem ser de três tipos e esses três tipos têm a ver com a forma com com que se como se iniciam e como controlam os Prim os principais três tipos são eu vou aqui só o vídeo a correr são as es programadas as es por interrupção e as es governadas por
controlador O que é que isto quer dizer entradas e saídas programadas entradas e saídas por interrupção ou por interrupt ou entradas e saídas governadas por controlador as programadas que também se podem chamar de inquérito ou interrogação ou um inglês polling nestas e eh entradas e saídas o programa decide Quando e com que dispositivos se vai estabelecer a comunicação de entrada e saída é um método que é muito adequado em determinadas circunstâncias como por exemplo periféricos lent Mas torna-se um pouco ineficaz se os periféricos forem mais rápidos ou em grande quantidade e torna-se ineficaz sobretudo se
a comunicação tiver origem do lado dos dispositivos ou seja se for o dispositivo o periférico a solicitar a comunicação isto porque o processador tem que interrogar periodicamente o periférico o que implica a necessidade de tempo Extra no caso das es por interrupção ou entradas e saídas por interrupção são utilizadas intensamente na programação nos nossos dias e são a base do funcionamento dos processadores modernos a essência do método de es por interrupção tem a ver com o facto de o periférico o periférico com que se pretende estabelecer comunicação dispõe de um canal especial que está quase
sempre aberto a solicitar ao processador os pedidos de que necessita quando o processador recebe o sinal que é chamado pedido de interrupção ou o interrupt request termina a instrução que está em execução e vai atender esse periférico é o sistema mais eficaz para atendimento de periféricos de velocidade média ou quando é preciso Um grande número de periféricos serem atendidos em simultâneo o interrupt request ou interrupção ou irq é um sinal que é recebido pelo processador e que vai indicar que se deve interromper o curso da execução da instrução atual e passar a executar outra instrução
ou outra tarefa que lhe é solicitada as interrupções vão surgir das necessidades que os periféricos vão ter de enviar informação ao CPU existem vários tipos de interrupções e tem a ver com a forma como foram geradas ou seja e as interrupções são em função de como foram geradas as interrupções por hardware que acontecem quando um dispositivo necessita de ser atendido pelo processador e vai gerar um sinal elétrico na linha do interrupt Quest que lhe está atribuída na linha irq que lhe está atribuída e estas interrupções podem ser ainda de dois tipos ou seja as interrupções
por hardware podemse subdividir em dois tipos mascará e não mascará as mascará t a ver com e o controle do software ou seja o e o processador sob controle do software pode aceitar ou ignorar ignorar é mascarar o sinal de interrupção as não mascará significam que não podem ser executadas pelo software também além das interrupções por hardware temos as interrupções por software puras e duras e este tipo de interrupções tem prioridade relativamente às interrupções de hardware quer às mascará quer às não mascará o que que significa que quando recebe uma interrupção de hardware enquanto se
executa software a interrupção de hardware não tem prioridade sobre a execução do software o tipo deste tipo de interrupções por software é utilizado pelo sistema operativo e pelos programas aplicações de de utilizador que podem instalar as suas interrupções particulares temos ainda as exceções do processador ou exceções do CPU as exceções do CPU que durante o funcionamento do mesmo o que é que pode acontecer pode podem surgir situações cionais imaginemos aqui um exemplo Ah o mais fácil imaginemos tentamos dividir um número por zero que é uma impossibilidade neste caso por exemplo o processador vai gerir vai
gerar perdão uma exceção e essa exceção vai ser tratada como se fosse fos uma interrupção de software porquê que é uma exceção é uma impossibilidade é uma uma justificação para ser tratado de forma diferente com a diferença que o número de interrupção associado depende do tipo de exceção as interrupções têm prioridades e se houverem duas ao mesmo tempo é atendida a de maior prioridade e a ordem de atendimento tem a ver com ou a ordem de atendimento é esta primeiro lugar exceções do processador segundo lugar interrupções por software terceiro lugar interrupções por hardware não mascará
quarto lugar interrupções por hardware mascará Isto é a ordem de prioridade das interrupções ou do interrupt request ou do irq estas irq não podem partir a ser partilhadas uma vez que estão previamente atribuídas a portas ou a dispositivos e os irqs mais comuns são o irq 0 o relógio do sistema o irq 1 o teclado o dois vai estar destinado aos interrupts em Cascata ou ao controlador do próprio irq programável 3 e qu portas série portas com cinco portas paralela ou paralelas perdão ou placas de som ou placas de rede eq6 controlador da antiga drive
de disquetes é um irq que está obsoleto rq7 porta paralela ou placa de som partilhada placa de som da motherboard ir rq8 relógio em tempo real do do processador iq9 é também destinado ao iq2 em cascato Ou seja quando for necessário apenas o iq2 não der e tiver capacidade o iq9 junta-se a ele e ajuda-o o 10 e o 11 estão disponíveis o 12 para o rato o 13 para a unidade eh fpu para o coprocessador matemático do processador o 14 para o cont ador primário de disco e o 15 para o controlador secundário de
disco o que é que acontece se dois irqs forem ativados ao mesmo tempo qual é o que o processador vai atender para resolver esta questão é que existe aquilo que eu referi atrás que é o irq em Cascata que também pode ser chamado de redirecionamento ou vetorização e não é mais do que uma lista de prioridades já previamente definidas relativamente a todos os irqs na tabela e dos irqs naquela que eu referi atrás 0 1 2 até a ao 15 a prioridade é e h a seguinte 0 1 e 2 por esta ordem 8 9
e 10 11 12 13 14 e 15 e depois o 3 o 4 o 5 6 e o s eu vou repetir 01 E2 relógio de sistema teclado I irq em Cascata depois oito relógio tempal 9 ir rq2 em Cascata 10 e 11 que estão disponíveis 12 rato 13 fpu 14 controlador primário de disco 15 controlador secundário de Disco 3 e qu portas série cinco porta paralela plac de som ou de rede mas não partilhadas não internas iq6 controlador do da drive dis skets que já está obsoleto e finalmente o set que é a porta
paralela também ou a placa de Son partilhada Esta é a ordem de atendimento vocês têm esta tabela no vosso manual na unidade um nos cursos h de hardware E além disso podemos além desta ordem podemos ainda dizer que os pedidos de de interrupção de hardware do PC são manipulados por um chip e esse chip é o pic piic que significa programmable interrupt Controller que e Originalmente era um chip da referência 8259 a que poderia manipular oito pedidos do irq 0 ou irq 7 mas como o número era muito curto foi acrescentado um segundo controlador pique
passando a haver o pic 1 e o piic 2 que e o piic 2 que já manipula do irq 8 ao irq 15 esses chips normalmente são H chips da Intel de referência 8259 a O que é que eu poderei aqui acrescentar ainda em relação ao pique o o o chip pique tem 16 níveis de prioridade como eu já referi numerados de 0 a 15 que são os irqs e que para eh para que os de número mais baixo eh ser sejam atendidos a a atribuição de níveis é criada eh também eh previamente definida eh
na programação desse desse chip a a prioridade mais elevada é atribuí Ida como eu já referi às interrupções não mascará por hardware e depois por aquela ordem que referi há pouco as as quatro os quatro tipos de interrupções as as as mascará em último as não mascará em terceiro as software em segundo e as exceções do processador em primeiro lugar a mas também as entradas e saídas governadas por controlador de de buz ou por dma Se quisermos Direct Memory access são o terceiro tipo de entradas saídas que Obrigatoriamente temos de falar quando abordamos este este
assunto em relação aos anteriormente referidos a programada por Inter e h por interrupção as governadas por controlador de barramento ou por dma eh qual é a diferença em primeiro lugar eh o os o as outras duas eh programadas e por interrupção TM O Inconveniente de Qualquer que seja o procedimento pelo qual se iniciar a entrada ou a saída ser o processador a atender essa esse processo por vezes há transferências de dados entre periféricos mais rápidos ou e memórias em que a eficácia é tanto maior se deixarmos o processador à margem ou à parte Se quiserem
deste processo porquê se houver um acesso direto à memória lá está o dma Direct Memory access vão passar a haver requisitos que tornam este eh eh este processamento este acesso perdão mais rápido então os os requisitos passam a ser o processador deixa o barramento de dados livre para que outros dispositivos o possam controlar e espera o barramento é controlado por outro dispositivo através de um processo que se chama o Buzz mastering para que ele próprio possa controlar o processo o mecanismo de de acesso direto à memória é controlado pelo dmac que é o dma Controller
que vai permitir realizar as trocas quase sem a intervenção do processador o dma acaba por ser uma característica essencial em todos os computadores modernos já que vai Ou pelo menos o seu princípio já que permite que os dispositivos de diferentes velocidades comuniquem entre si sem submeter o CPU a uma carga gigante ou maciça de interrupções além disso a transferência dma que consiste principalmente em copiar um bloco de memória de um dispositivo para o outro acaba por poupar também o CPU e de iniciar a transferência porque a transferência é feita pelo controlador de dma pelo dmac
e o CPU mais uma vez fica em descanso e não é perdõe mas são massacrado por estas H operações o exemplo posso dar mais típico deste tipo de e es deste tipo de entrada e saída gerido por barramento ou por dma é e mover e um pedaço de memória de uma memória externa para a memória interna que é mais rápida esta operação não vai ocupar o processador e o processador fica livre para efetuar outras tarefas as transferências deste tipo as transferências dma de acesso direto à memória são passam a ser essenciais e aumentam o rendimento
das aplicações que vão necessitar de muitos recursos um exemplo o exemplo do da cópia da memória externa para a interna é por exemplo de uma pen drive para um disco interno da mesma maneira podemos também eh da mesma maneira que acontece com estes interrupt requests quando precisamos de de aceder diretamente à memória também acabam por haver níveis de prioridade e os níveis de prioridade agora aqui Já não são os irqs mas sim os canais de dma e os canais de dma os canais de acesso direto à memória vão do zero ao 7 sendo que a
prioridade é o zero que é o refresh da própria memória RAM o canal 1 que é a placa de som ou placas de rede adaptadores e portas de impressão e modam de voz que hoje em dia já quase não se usam também na porta dois lá está outro obsoleto que era a drive disquetes na três o vai estar disponível ou então é utilizado por placas de rede e adaptadores de disco também e na quatro faz cascata para o zero e h depois o cinco placa de som placas de rede e mais adaptadores de disco e
o seis e o sete estão disponíveis para eh ser negociados sempre que necessário o controlador eh dma vai fornecer sinais de Cont controlo vai fornecer sinais com informação e direcionamento à memória e às entradas e saídas durante a transferência de acesso direto à memória ou seja dma acesso direto à memória dmac ou dmac o controlador que controla os acessos diretos à memória e normalmente este este microprocessador que faz este dmac é um 8237 que H é um microprocessador muito especial e a sua função acaba por ser alta velocidade na transferência de dados entre entradas e
saídas e a memória e este este controlador não é eh componente muito referido digamos assim mas nos sistemas baseados em em microprocessadores com chipsets e com também as suas evoluções o d o dma e o dmac ainda lá andam e ainda ajudam a fazer estas transferências de acesso direto à memória poderei dizer aqui mais sobre entradas e saídas eh sem vos maçar muito e sem entrar muito eh em detalhes de referências que não há necessidade disso posso falar também um bocadinho ainda das linhas de eh barramento as linhas de barramento de de de controlo principalmente
que H já falamos aqui de eh acesso é por por controle de barramento não é por dma e também por interrupções e agora podemos falar um bocadinho sobre as linhas desse barramento de controle porquê as principais linha barent control são H são são várias eh e e eu vou aqui referir apenas algumas não vou referir todas temos a z08 state que é 0ws utilizada por dispositivos muito rápidos ligados ao barramento e impedem o processador de inserir estados adicionais de espera a address enabled que é a a que se utiliza para indicar se é o CPU
ou o controlador dma que vai ter acesso às linhas de dados do barramento e aos endereços também do barramento Depois temos ainda a address l enabled que significa que quando este este valor desta deste barramento desta desta destes endereços está muito elevado perdão só aquiar a garganta quando está muito elevado significa que CPU colocou um endereço válido de memória no barramento de endereços temos também a CLK que é clock depois o osc controla o oscilador do processador e temos uma depois também os ir que já falei o reset que faz mesmo reset ao sinal e
mais alguns que não vale a pena estar aqui a especificar Porque estaria a amar-vos e e não acrescentam nada de extraordinário aqui ao nosso ao nosso webinar então resumindo de uma forma muito muito rápida o que podemos dizer sobre as as entradas e saídas ou as comunicações de entrada e saída podemos dizer que são fundamentais para o trabalho do nosso computador são fundamentais para a forma como o sistema se vai comportar e para a forma como o próprio CPU vai trabalhar vai ter capacidade de gerir processos de fazer processamentos e de acrescentar ou retirar-se de
eh cena sempre que necessário principais programadas por interrupção ou governadas por controlador de barramento ou seja dma Estas são as principais Depois temos por interrupção que são utilizadas na programação atual de forma intensiva eão a base do processador moderno as programadas que são as chamadas Poing ou interrogação e são as mais antigas são as mais adequadas para periféricos lentos e também Depois temos por software dentro das hardware Ainda temos as mascará e as não mascará e temos as exceções do processador em termos de ordem de atend as primeiras a ser atendidas são as exceções do
processador as segundas por software as terceiras por hardware não mascará Vel e as últimas as por hardware mascará sobre comunicações de entrada e saída era o que tinha para vos trazer hoje não sei se tem alguma dúvida que queiram colocar se não tiverem agradeço a vossa presença e despeço-me até ao próximo webinar com um novo tema e um um novo o novo interesse de certeza absoluta Se tiverem alguma dúvida por favor senão um forte abraço até à próxima e muita saúde a todos as mascará É isso que me está a perguntar Ok as as interrupções
mascará são aquelas em que o processador pode aceitar ou ignorar o o o interrupt a interrupção as não mascará veis significam que não podem ser e ignoradas pelo processador até à próxima mais uma vez forte abraço muita saúde
