Cap8 - Microcontroladores e Sistemas Embarcados - DMA
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Questions and Answers

Quando um processador deseja ler ou escrever um bloco de dados, qual informações ele envia ao módulo de DMA?

  • O local inicial na memória e o número de palavras a serem lidas ou gravadas.
  • O endereço do dispositivo de E/S e o número de palavras a serem lidas ou gravadas.
  • A indicação de uma operação de leitura ou escrita, o endereço do dispositivo de E/S e o local inicial na memória. (correct)
  • A indicação de uma operação de leitura ou escrita e o local inicial na memória.

    • Qual é a finalidade do módulo de DMA?

  • Finalizar a operação de leitura ou escrita do processador.
  • Controlar a operação de leitura ou escrita do processador.
  • Realizar a transferência de dados entre o processador e o dispositivo de E/S.
  • Realizar a transferência de dados entre a memória e o dispositivo de E/S. (correct)

    • Quando o módulo de DMA termina a transferência de dados, o que ele envia ao processador?

  • Um sinal de conclusão da operação.
  • Um sinal de erro.
  • Um sinal de interrupção. (correct)
  • Um sinal de confirmação de operação.

    • Quais são as vantagens do uso do módulo de DMA?

    <p>Reduz a carga de trabalho do processador.</p> Signup and view all the answers

    O que o processador faz enquanto o módulo de DMA realiza a transferência de dados?

    <p>Continua com outro trabalho.</p> Signup and view all the answers

    Qual é o papel do registrador de endereço do módulo de DMA?

    <p>Armazenar o local inicial na memória.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a função do módulo de E/S em relação ao controle de tráfego?

    <p>Coordenar o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos</p> Signup and view all the answers

    Quais são as etapas envolvidas no controle da transferência de dados de um dispositivo externo ao processador?

    <p>i. O processador interroga o módulo de E/S, ii. O módulo de E/S retorna o estado do dispositivo, iii. O processador solicita a transferência de dados, iv. O módulo de E/S obtém uma unidade de dados, v. Os dados são transferidos do módulo de E/S ao processador</p> Signup and view all the answers

    Qual é a função do módulo de E/S em relação à comunicação com o processador?

    <p>Envolver a decodificação de comandos, troca de dados e informação de estado</p> Signup and view all the answers

    O que é necessário para que o módulo de E/S reconheça um dispositivo externo?

    <p>Um endereço exclusivo</p> Signup and view all the answers

    Como são trocados os dados entre o processador e o módulo de E/S?

    <p>Pelo barramento de dados</p> Signup and view all the answers

    Qual é a função do módulo de E/S em relação à temporização?

    <p>Coordenar o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos</p> Signup and view all the answers

    O que é o módulo de E/S?

    <p>Um módulo que coordena o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos</p> Signup and view all the answers

    Qual é o propósito do módulo de E/S em relação ao controle de dispositivos?

    <p>Reconhecer o estado do dispositivo</p> Signup and view all the answers

    O que não é uma característica da E/S controlada por interrupção?

    <p>A E/S controlada por interrupção é mais lenta que a E/S programada.</p> Signup and view all the answers

    Qual é o nome da técnica usada pelo módulo de DMA para transferir dados de e para a memória?

    <p>Roubo de ciclo</p> Signup and view all the answers

    O que é necessário para a transferência de dados entre a memória e um módulo de E/S em sistemas que usam E/S controlada por interrupção?

    <p>A intervenção ativa do processador</p> Signup and view all the answers

    Qual é a função do módulo de DMA em sistemas embarcados?

    <p>Imitar o processador e controlar o sistema</p> Signup and view all the answers

    Por que o processador fica ocupado no gerenciamento de uma transferência de E/S em sistemas que usam E/S controlada por interrupção?

    <p>Devido à nécessidade de executar diversas instruções</p> Signup and view all the answers

    O que é uma desvantagem inerente da E/S programada e da E/S controlada por interrupção?

    <p>O processador fica ocupado no gerenciamento de uma transferência de E/S.</p> Signup and view all the answers

    Em termos de eficiência, qual é o objetivo do acesso direto à memória (DMA)?

    <p>Alternativa de melhor eficiência da E/S controlada por interrupção</p> Signup and view all the answers

    Quais são as duas desvantagens inerentes da E/S programada e da E/S controlada por interrupção?

    <p>A taxa de transferência de E/S é limitada pela velocidade com a qual o processador pode testar e atender a um dispositivo e o processador fica ocupado no gerenciamento de uma transferência de E/S.</p> Signup and view all the answers

    O que o módulo de E/S faz após receber um comando READ do processador?

    <p>O módulo de E/S lê os dados de um periférico associado.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a principal desvantagem da E/S programada?

    <p>O processador precisa permanecer em um ciclo de verificação de estado até determinar que a palavra está disponível no registrador de dados do módulo de E/S.</p> Signup and view all the answers

    Como a E/S controlada por interrupção melhora o desempenho do sistema?

    <p>O processador pode executar outros trabalhos enquanto aguarda a liberação do módulo de E/S.</p> Signup and view all the answers

    Por que é necessário o armazenamento temporário de dados no módulo de E/S?

    <p>Devido à diferença nas taxas de transferência entre a memória principal e os dispositivos periféricos.</p> Signup and view all the answers

    Quais são os exemplos de erros que o módulo de E/S pode detectar?

    <p>Mecânicos e elétricos (atolamento de papel em impressora) e mudanças nos padrões de bits.</p> Signup and view all the answers

    Quais são as técnicas de operações de E/S?

    <p>E/S programada, E/S controlada por interrupção e acesso direto à memória (DMA).</p> Signup and view all the answers

    Qual é o papel do módulo de E/S em relação ao controle de erro?

    <p>Responsável por relatar erros ao processador.</p> Signup and view all the answers

    O que é feito pelo módulo de E/S durante a transferência de dados?

    <p>Armazenamento temporário de dados e detecção de erro.</p> Signup and view all the answers

    Quais são as categorias de dispositivos externos?

    <p>Legíveis ao ser humano, Legíveis à máquina e Comunicação</p> Signup and view all the answers

    O que é um periférico?

    <p>Um dispositivo externo conectado a um módulo de E/S</p> Signup and view all the answers

    Quais são os tipos de sinais trocados entre o módulo de E/S e o dispositivo externo?

    <p>Sinais de controle, dados e estado</p> Signup and view all the answers

    O que indicam os sinais de estado

    <p>O estado do dispositivo (Ready/Not-ready, para indicar se o dispositivo está pronto para uma transferência de dados)</p> Signup and view all the answers

    Qual é a função dos sinais de controle?

    <p>Determinam a função que o dispositivo realizará (leitura, escrita, informar estado, posicionar uma cabeça de disco, etc)</p> Signup and view all the answers

    O que são os dados em um dispositivo externo?

    <p>Um conjunto de bits a serem enviados ou recebidos do módulo de E/S</p> Signup and view all the answers

    O que o módulo de DMA faz com as informações recebidas do processador?

    <p>Armazena as informações nos registradores de endereço e contador de dados.</p> Signup and view all the answers

    Qual é o sinal que o módulo de DMA envia ao processador quando a transferência de dados termina?

    <p>Sinal de interrupção.</p> Signup and view all the answers

    Qual é o papel do módulo de DMA em relação ao processador?

    <p>O módulo de DMA é capaz de imitar o processador e assumir o controle do sistema do processador para transferir dados de e para a memória.</p> Signup and view all the answers

    Por que a E/S controlada por interrupção é mais eficiente que a E/S programada?

    <p>A E/S controlada por interrupção é mais eficiente que a E/S programada porque não requer que o processador execute instruções para cada transferência de E/S.</p> Signup and view all the answers

    Qual é o objetivo principal da técnica de acesso direto à memória (DMA)?

    <p>O objetivo principal da técnica de acesso direto à memória (DMA) é superar as limitações de velocidade e ocupação do processador nas transferências de E/S.</p> Signup and view all the answers

    Como o módulo de DMA é capaz de transferir dados de e para a memória?

    <p>O módulo de DMA é capaz de transferir dados de e para a memória pelo barramento do sistema, imitando o processador e assumindo o controle do sistema do processador.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Acesso Direto à Memória (DMA)

    • O DMA é um módulo que permite ao processador delegar operações de E/S a outro módulo, liberando o processador para realizar outras tarefas.
    • O processador envia um comando ao módulo de DMA com as informações necessárias para a operação de E/S, como o tipo de operação (leitura ou escrita), o endereço do dispositivo de E/S, o local inicial na memória e o número de palavras a serem lidas ou gravadas.
    • O módulo de DMA transfere o bloco de dados inteiro, uma palavra de cada vez, diretamente de ou para a memória, sem passar pelo processador.
    • Quando a transferência termina, o módulo de DMA envia um sinal de interrupção ao processador.

    Função do Módulo de E/S

    • O módulo de E/S controla e temporiza o fluxo de tráfego entre os recursos internos e dispositivos externos.
    • O módulo de E/S coordena a transferência de dados entre o dispositivo externo e o processador, verificando o estado do dispositivo e transferindo os dados entre os dois.

    Comunicação com o Processador

    • O módulo de E/S envolve a decodificação de comandos do processador, a troca de dados entre o processador e o módulo de E/S e a indicação de estado do periférico.
    • Cada dispositivo de E/S tem um endereço exclusivo, que o módulo de E/S precisa reconhecer.

    Visão Geral do DMA

    • A E/S controlada por interrupção e a E/S programada têm desvantagens, como a limitação da taxa de transferência de E/S pela velocidade do processador e a ocupação do processador no gerenciamento de transferências de E/S.
    • O DMA é uma técnica mais eficiente para transferir grandes volumes de dados, pois permite ao módulo de DMA transferir dados diretamente entre a memória e o módulo de E/S, sem passar pelo processador.

    Funcionamento do DMA

    • O módulo de DMA é capaz de imitar o processador e assume o controle do sistema do processador para transferir dados de e para a memória.
    • O módulo de DMA precisa usar o barramento apenas quando o processador não precisa dele, ou forçar o processador a suspender a operação temporariamente, conhecido como roubo de ciclo (cycle stealing).

    Módulo de Entrada/Saída (E/S)

    • Funções do módulo de E/S:
      • Comunicação com o dispositivo: envolve comandos, informações de estado e dados
      • Armazenamento temporário de dados (buffering): para evitar perda de dados durante a transferência
      • Detecção de erro: responsável por relatar erros ao processador, como erros mecânicos e elétricos

    Estrutura do Módulo de E/S

    • Diagrama de blocos do módulo de E/S

    Técnicas de Operações de E/S

    • E/S programada
    • E/S controlada por interrupção
    • Acesso direto à memória (DMA)

    E/S Programada

    • Os dados são trocados entre o processador e o módulo de E/S
    • O processador precisa permanecer em um ciclo de verificação de estado até determinar que a palavra está disponível no registrador de dados do módulo de E/S

    E/S Controlada por Interrupção

    • O processador emite um comando de E/S para um módulo e continua realizando outro trabalho útil
    • O módulo de E/S interrompe o processador para solicitar atendimento quando estiver pronto para trocar dados com o processador

    Acesso Direto à Memória (DMA)

    • Função do DMA: transferir dados de e para a memória pelo barramento do sistema
    • O módulo de DMA é capaz de imitar o processador e assumir o controle do sistema do processador
    • Para transferir dados, o processador envia um comando ao módulo de DMA com informações sobre a operação de leitura ou escrita, dispositivo de E/S, local na memória e número de palavras a serem lidas ou gravadas

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