Módulos de I/O
O modelo de arquitetura de Von Neumann define o computador como o conjunto de processador, memória e dispositivos de entrada e saída, interconectados por meio de vários barramentos especializados: o barramento de dados, o barramento de endereços e o barramento de controle. Porém, diferentemente do que se poderia imaginar, os dispositivos periféricos não são conectados diretamente a tais barramentos, mas, sim, a módulos de I/O, que por sua vez são ligados aos barramentos do sistema. As razões para a conexão ser dessa maneira são várias, dentre elas:
• Existem inúmeros tipos de periféricos, com diferentes formas de operação, sendo impraticável implantar no computador uma lógica que permitisse a operação com todos ou mesmo uma grande parte destes dispositivos;
• A velocidade de operação dos dispositivos periféricos é bem menor que a da memória ou do processador.
Desta forma é bem mais conveniente implementar módulos de I/O que atuem como conexões mais genéricas para os diferentes dispositivos periféricos, permitindo o uso de estruturas padronizadas para ligação com a memória e processador e, por esse motivo, os módulos de I/O são chamados de interfaces.
A conexão com o barramento do processador geralmente é uma interface de alto nível, ou seja, uma conexão baseada em comandos, mais adequada à operação com um processador. Já a conexão com o periférico é normalmente uma interface de baixo nível, baseada em sinais elétricos e um protocolo dedicado próprio, que exige tratamento especializado. Desta forma, as particularidades de cada tipo de periférico ficam isoladas do sistema principal, facilitando o desenvolvimento dos programas que utilizarão estes dispositivos.
Esta estrutura permite que um único módulo de I/O controle mais de um periférico, geralmente do mesmo tipo, como por exemplo os controladores de unidades de disco SATA que podem conectar vários discos rígidos, SSDs e drives de CD, DVD e BluRay.
Termo do glossário: Cache: BluRay: é um formato de disco ótico para vídeo e áudio de alta definição e armazenamento de dados de alta densidade.
Outra estrutura possível para a implementação dos módulos de I/O são os canais de I/O (I/O channels). Os canais de I/O são sistemas computacionais de propósito especiais destinados ao tratamento de entrada e saída de forma independente do processador do sistema computacional (DEITEL, 2005).
Esta forma de implementação opera com múltiplos barramentos de alta velocidade, podendo acessar o armazenamento primário de forma independente, proporcionando grande desempenho, pois as operações de I/O são realizadas paralelamente ao processamento.
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