Modos de Transferência de Informação
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Arquitectura <strong>de</strong> Computadores<br />
<strong>Modos</strong> <strong>de</strong> <strong>Transferência</strong> <strong>de</strong> <strong>Informação</strong> (14.6)<br />
José Monteiro<br />
Licenciatura em Engenharia Informática e <strong>de</strong> Computadores<br />
Departamento <strong>de</strong> Engenharia Informática (DEI)<br />
Instituto Superior Técnico<br />
24 <strong>de</strong> Maio, 2010<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 1 / 13
Sumário da Aula<br />
modos <strong>de</strong> transferência <strong>de</strong> informação<br />
transferência sob controlo do programa<br />
transferência por interrupção<br />
transferência por DMA<br />
estrutura interna<br />
modo <strong>de</strong> funcionamento<br />
processadores I/O<br />
sistema <strong>de</strong> entradas e saídas <strong>de</strong> um PC<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 2 / 13
Arquitectura Geral <strong>de</strong> um Computador<br />
Processador<br />
Memória<br />
Interface<br />
Periférico<br />
Barramento <strong>de</strong> en<strong>de</strong>reços<br />
Barramento <strong>de</strong> dados<br />
Barramento <strong>de</strong> controlo<br />
Interface<br />
. . .<br />
Interface<br />
Periférico Periférico<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 3 / 13
<strong>Transferência</strong> Sob Controlo do Programa<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 4 / 13
<strong>Transferência</strong> Sob Controlo do Programa<br />
Lê o porto<br />
<strong>de</strong> estado<br />
da interface<br />
Isola bit <strong>de</strong><br />
estado <strong>de</strong><br />
periférico pronto<br />
não<br />
pronto?<br />
sim<br />
Lê posição<br />
<strong>de</strong> memória<br />
para um registo<br />
Escreve registo<br />
no porto <strong>de</strong> escrita<br />
da interface<br />
Incrementa posição<br />
<strong>de</strong> memória e total<br />
<strong>de</strong> transferências<br />
sim<br />
fim?<br />
não<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 4 / 13
<strong>Transferência</strong> por Interrupção<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 5 / 13
<strong>Transferência</strong> por Interrupção<br />
Lê posição<br />
<strong>de</strong> memória<br />
para um registo<br />
Escreve registo<br />
no porto <strong>de</strong> escrita<br />
da interface<br />
Incrementa posição<br />
<strong>de</strong> memória e total<br />
<strong>de</strong> transferências<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 5 / 13
<strong>Transferência</strong> por DMA<br />
DMA - Direct Memory Access<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 6 / 13
<strong>Transferência</strong> por DMA<br />
DMA - Direct Memory Access<br />
Arquitectura do sistema com um controlador DMA:<br />
UCP<br />
m<br />
BUS_REQUEST<br />
BUS_GRANT<br />
n<br />
Memória<br />
primária<br />
Controlador<br />
<strong>de</strong> DMA<br />
DMAR_A<br />
Periférico<br />
A<br />
DMAG_A<br />
DMAR_B<br />
Periférico<br />
B<br />
En<strong>de</strong>reços<br />
Dados<br />
MRD/MWR<br />
IORD/IOWR<br />
...<br />
DMAG_B<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 6 / 13
Arquitectura Interna <strong>de</strong> um Controlador <strong>de</strong> DMA<br />
En<strong>de</strong>reços<br />
Read<br />
Write<br />
BUS_REQUEST<br />
BUS_GRANT<br />
Dados<br />
n<br />
m<br />
Lógica<br />
<strong>de</strong><br />
controlo<br />
DMAR DMAG<br />
Ld<br />
OE<br />
Ld<br />
OE<br />
Ld<br />
OE<br />
En<strong>de</strong>reço<br />
Contador<br />
<strong>de</strong> acessos<br />
Registo <strong>de</strong><br />
controlo<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 7 / 13
<strong>Modos</strong> <strong>de</strong> Funcionamento do DMA<br />
Por palavra<br />
sim<br />
Pe<strong>de</strong> controlo<br />
dos<br />
barramentos<br />
Transfere<br />
uma palavra<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Fim<br />
transfer.?<br />
não<br />
Perif.<br />
pronto?<br />
sim<br />
não<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 8 / 13
<strong>Modos</strong> <strong>de</strong> Funcionamento do DMA<br />
Por palavra<br />
sim<br />
Pe<strong>de</strong> controlo<br />
dos<br />
barramentos<br />
Transfere<br />
uma palavra<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Fim<br />
transfer.?<br />
não<br />
Perif.<br />
pronto?<br />
sim<br />
não<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Por burst<br />
sim<br />
Pe<strong>de</strong> controlo<br />
dos<br />
barramentos<br />
Transfere<br />
uma palavra<br />
Fim<br />
transfer.?<br />
não<br />
Perif.<br />
pronto? sim<br />
não<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Perif.<br />
pronto?<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 8 / 13<br />
sim<br />
não
<strong>Modos</strong> <strong>de</strong> Funcionamento do DMA<br />
Por palavra<br />
sim<br />
Pe<strong>de</strong> controlo<br />
dos<br />
barramentos<br />
Transfere<br />
uma palavra<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Fim<br />
transfer.?<br />
não<br />
Perif.<br />
pronto?<br />
sim<br />
não<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Por burst<br />
sim<br />
Pe<strong>de</strong> controlo<br />
dos<br />
barramentos<br />
Transfere<br />
uma palavra<br />
Fim<br />
transfer.?<br />
não<br />
Perif.<br />
pronto? sim<br />
não<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Perif.<br />
pronto?<br />
sim<br />
não<br />
Ce<strong>de</strong><br />
controlo dos<br />
barramentos<br />
Por bloco<br />
Pe<strong>de</strong> controlo<br />
dos<br />
barramentos<br />
Transfere<br />
uma palavra<br />
Fim<br />
transfer.?<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 8 / 13<br />
sim<br />
não<br />
Perif.<br />
pronto?<br />
sim<br />
não
Processadores <strong>de</strong> Entradas / Saídas<br />
UCP<br />
m<br />
BUS_REQUEST<br />
BUS_GRANT<br />
n<br />
Memória<br />
primária<br />
Processador<br />
entradas/saídas<br />
Periférico A Periférico B<br />
...<br />
En<strong>de</strong>reços<br />
Dados<br />
MRD/MWR<br />
En<strong>de</strong>reços<br />
Dados<br />
Interrupçao<br />
IORD/IOWR<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 9 / 13
Organização das Estradas/Saídas num PC<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 10 / 13
Organização das Estradas/Saídas num PC<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 11 / 13
Revisão<br />
modos <strong>de</strong> transferência <strong>de</strong> informação<br />
transferência sob controlo do programa<br />
transferência por interrupção<br />
transferência por DMA<br />
estrutura interna<br />
modo <strong>de</strong> funcionamento<br />
processadores I/O<br />
sistema <strong>de</strong> entradas e saídas <strong>de</strong> um PC<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 12 / 13
Próxima Aula<br />
Tópicos avançados:<br />
CISC vs RISC<br />
Pipelining<br />
processadores superescalares<br />
processadores VLIW<br />
José Monteiro (DEI / IST) Arquitectura <strong>de</strong> Computadores 2010-05-24 13 / 13
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