Universidade do Algarve Faculdade de Ciências e Tecnologia Área Departamental de Engenharia Electrónica e Computação

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1 Universidade do Algarve Faculdade de Ciências e Tecnologia Área Departamental de Engenharia Electrónica e Computação Periféricos e Interfaces 2003/2004 Cursos de Informática e Ensino de Informática Exame Época Normal: 18 de Junho de 2004 Duração: 2 horas Leia atentamente todo o enunciado antes de começar o exame. Resolva o exame em folhas timbradas da Universidade do Algarve. Preencha o seu nome, número e curso em todas as folhas que entregar. Indique na primeira folha, quantas folhas de exame vai entregar. O exame deve ser resolvido a caneta e não é permitido o uso de corrector. O exame é sem consulta. É fornecida informação técnica adicional em anexo. O exame está cotado para 20 valores. A cotação de cada pergunta é dada entre parêntesis. Desligue o telemóvel. Boa sorte! Parte Teórica 1. No 8086, um endereço lógico é composto por um endereço de segmento de 16 bits e por um endereço de offset também de 16 bits. Indique como se transforma este endereço lógico num endereço físico de 20 bits. (1v) 2. Uma interrupção é um sinal que é enviado ao processador a requerer a sua atenção. Existem três tipos distintos de interrupções, descreva sucintamente cada um deles. (1.5 v) 3. Descreva sucintamente como é organizado fisicamente um disco rígido (qual é a sua estrutura física). (1.5v) 4. Qual o papel do controlador de disco rígido? O controlador de disco rígido deve ser considerado um periférico ou uma interface? Justifique. (1.5 v) 5. Para duas portas série comunicarem uma com a outra, a velocidade de comunicação e o modo de codificação dos dados tem que ser idêntica em ambas. Na totalidade, existem quatro parâmetros de comunicação série que é preciso definir. Indique quais são esses parâmetros. (1.5 v) 6. Imagine que pretendia realizar um jogo de computador em modo texto, onde existisse movimento de objectos no écran. Indique, justificando, qual seria a forma mais eficiente para implementar o efeito de movimento no écran (1 v). 1

2 Parte Prática 7. O teclado tem um buffer associado que ocupa as posições de memória de 41EH a 43DH inclusive. As posições actuais da cabeça e da cauda do buffer estão guardadas em posições com início em 41AH e 41CH, respectivamente. Manipulando directamente estas posições de memória, desenvolva um programa em C que indique o estado do buffer do teclado: Se está vazio, se está cheio, ou se contém informação sem estar cheio. (2 v) 8. Escreva um programa em C que mostre no écran o nome e tamanho em Kbytes dos ficheiros de sistema com data de última alteração anterior a 01/01/2000, existentes na directoria raiz da drive C. (3 v) 9. Existem vários tipos de FAT (FAT 12, FAT 16, FAT 32). Escreva um programa que, acedendo directamente ao disco, permita detectar qual o tipo de FAT do dispositivo. NOTA: Considere que o disco tem apenas uma partição. (2.5 v) 10. Escreva um programa em C que detecte qual a porta série activa e verifique se o UART está a funcionar por pooling, activando esse modo em caso negativo. (2 v) 11. Considerando o modo texto 80x25 a 16 cores, do subsistema vídeo VGA, cujo segmento de memória é o B800H, escreva um programa em C que posicione o cursor na linha 12, coluna 40, colocando nessa posição o caracter X, a preto sobre fundo branco, a piscar. (2.5 v) 2

3 ANEXO Informação Técnica Adicional Campo de atributo Campo da data do ficheiro Bit 0 = 1 Protegido para escrita Bits 0 a 4 Dia do mês Bit 1 = 1 Ficheiro escondido Bits 5 a 8 Mês do ano Bit 2 = 1 Ficheiro de sistema Bits 9 a 15 Ano (relativo a 1980) Bit 3 = 1 Nome do volume Bit 4 = 1 Subdirectoria Campo da hora do ficheiro Bit 5 = 1 Bit de arquivo Bits 0 a 4 Segundos Bit 6 Reservado Bits 5 a 10 Minutos Bit 7 Reservado Bits 11 a 15 Horas Estrutura da Área de Transferência do Disco Offset Tamanho (bytes) Descrição 0 21 Área reservada para o MS-DOS 21 1 Campo de atributo 22 2 Campo da hora 24 2 Campo da data 26 4 Tamanho do ficheiro em bytes Nome e extensão do ficheiro Status do teclado Byte na zona 0040:0017 Byte na zona 0040:0018 Bit 0 = 1 Shitf direita premida Bit 0 = 1 Crtl esquerda premida Bit 1 = 1 Shitf esquerda premida Bit 1 = 1 Alt esquerda premida Bit 2 = 1 Crtl premida Bit 2 = 1 SysReq premida Bit 3 = 1 Alt premida Bit 3 = 1 Pause Activa Bit 4 = 1 ScrollLock activo Bit 4 = 1 ScrollLock premida Bit 5 = 1 NumLock activo Bit 5 = 1 NumLock premida Bit 6 = 1 CapsLock activo Bit 6 = 1 CapsLock premida Bit 7 = 1 Insert activo Bit 7 = 1 Insert premida Porta Série Variável BIOS Porto Standard Registo Modem Control da Porta Série (porto base + 4) COM1 0040:0000H 3F8H 3FFH bit 0 se 1, PC pronto a receber COM2 0040:0002H 2F8H 2FFH bit 1 se 1, PC pronto a enviar COM3 0040:0004H 3E8H 3EFH bit 3 se 0, opera por pooling COM4 0040:0006H 2E8H 2EFH bit 4 se 1, realiza auto-teste Formato do byte de atributo em modo texto Cor de fundo Cor de texto Significa Piscar Vermelho Verde Azul Intensida Vermelho Verde Azul do de Bit

4 Serviços BIOS Interrupção/ Função 13H / 02H Lê sectores do disco ah = 02h al = quantidade de sectores ch = pista (low byte) cl = sector (bits 0 a 5) pista (2 high bits bits 6 e 7 ) dh = cabeça dl = drive (A: = 00H, C: = 80H) es = segmento buffer Descrição Entrada Saída bx = offset buffer 13H / 03H Escreve sectores ah = 03h al = quantidade de sectores ch = pista (low byte) cl = sector (bits 0 a 5) pista (2 high bits bits 6 e 7 ) dh = cabeça dl = drive (A: = 00H, C: = 80H) es = segmento buffer bx = offset buffer 10H / 00H Activa modo de vídeo ah = 00h al = modo vídeo (*) 10H / 01H Altera o tamanho do cursor ah = 01h ch = linha de início cl = linha de fim 10H / 02H Activa a posição do cursor ah = 02h dh = nº da linha dl = nº da coluna 10H / 03H Lê a posição do cursor ah = 03h (ok) ah = estado (0 se ok, código de erro se não ok) al = quantidade de sectores lidos (ok) ah = estado (0 se ok, código de erro se não ok) al = quantidade de sectores escritos ch = linha de início do cursor cl = linha de fim do cursor dh = nº da linha no écran dl = nº da coluna no écran 4

5 Serviços BIOS (continuação) Interrupção/ Descrição Entrada Saída Função 10H / 05H Define a página activa ah = 05h al = nº da página 10H / 08H Lê caracter e atributo ah = 08h ah = atributo al = caracter 10H / 09H Escreve caracter e atributo ah = 09h al = caracter bl = atributo cx = nº de vezes que repete o caracter 10H / 0FH Obtém modo de vídeo actual ah = 0fh (*) códigos de alguns dos modos de vídeo: 01H = 40x25 texto a 16 cores 03H = 80x25 texto a 16 cores 04H = 320x200 gráfico a 4 cores ah = nº de caracteres por linha al = modo vídeo Serviços DOS Interrupção 21H Função Descrição Entrada Saída 1AH Define endereço dta ah = 1ah dta dx = offset da dta 4EH Encontra 1ª entrada na directoria 4FH Encontra a próxima entrada na directoria ah = 4eh cx = atributo string com o nome da directoria ah = 4fh dta contém informação relativa à entrada anterior 41H Apaga ficheiro ah = 41h string com nome ficheiro, dta contém a informação, dta contém a informação 5

6 Serviços DOS Interrupção 21H (continuação) Função Descrição Entrada Saída 43H Activa/obtém os atributos do ficheiro ah = 43h string com nome ficheiro Para obter atributos: al = 00h Para activar atributos: al = 01h cx = atributos 5BH Cria um novo ficheiro ah = 5bh cx = atributo string com nome ficheiro 3DH Abre um ficheiro ah = 3dh al = código tipo de acesso (só leitura = 0; só escrita = 1; leitura/escrita = 2) string com nome ficheiro 3EH Fecha um ficheiro ah = 3eh bx = handle 3FH Lê de um ficheiro ah = 3fh bx = handle cx = número de bytes a ler ds = segmento do buffer com os dados lidos dx = offset do buffer com os dados lidos cx = atributos (se chamado com al = 00h) ax = handle ax = handle ax = nº bytes lidos ds:dx = buffer 6

7 Serviços DOS Interrupção 21H (continuação) Função Descrição Entrada Saída 40H Escreve num ficheiro ah = 40h bx = handle cx = número de bytes a escrever ds = segmento do buffer com os dados dx = offset do buffer com os dados ax = nº de bytes escritos 0EH Selecciona drive activa ah = 0eh dl = código drive (A: = 00H, C: =80H) al = nº de drives no sistema 19H Obtém a drive actual ah = 19h al = código da drive (A: = 00h, C: = 80H) 39H Cria uma directoria ah = 39h string com caminho 3AH Apaga uma directoria ah = 3ah string com caminho 3BH Altera directoria corrente ah = 3bh string com caminho 47H Obtém directoria actual ah = 47h dl = código da drive (A: = 00h, C: = 80H) ds = segmento do buffer de 64 bytes si = offset do buffer ds:si = string com o caminho 7

8 Estruturas envolvidas em C struct WORDREGS { unsigned int ax, bx, cx, dx, si, di, cflag, flags; }; struct BYTEREGS { unsigned char al, ah, bl, bh, cl, ch, dl, dh; }; union REGS { struct WORDREGS x; struct BYTEREGS h; }; struct SREGS { unsigned int es; unsigned int cs; unsigned int ss; unsigned int ds; }; Instruções úteis em C Instrução peek Ler uma WORD da memória. int peek (unsigned segment, unsigned offset); Instrução peekb Ler um BYTE da memória. char peekb (unsigned segment, unsigned offset); Instrução poke Escrever uma WORD para memória. void poke (unsigned segment, unsigned offset, int valor); Instrução pokeb Escrever um BYTE da memória. void poke (unsigned segment, unsigned offset, char valor); Instrução inport Lê um valor do porto especificado. unsigned inport (unsigned numero_porto); Instrução inportb Lê um BYTE do porto especificado. unsigned char inportb (unsigned numero_porto); Instrução outport Envia uma WORD para o porto especificado. void outport (unsigned numero_porto, unsigned valor); Instrução outportb Envia um BYTE para o porto especificado. void outportb (unsigned numero_porto, unsigned char valor); Instrução int86 Chama uma interrupção de software. int int86 (int numero_interrupção, union REGS *inregs, union REGS *outregs); 8

9 Instruções úteis em C (continuação) Instrução int86x Chama uma interrupção de software estendida. int int86x (int numero_interrupção, union REGS *inregs, union REGS *outregs, struct SREGS *segregs); Instrução intdos Chama uma interrupção de dos. int intdos ( union REGS *inregs, union REGS *outregs); Instrução intdosx Chama uma interrupção de dos estendida. int intdosx ( union REGS *inregs, union REGS *outregs, struct SREGS *segregs); 9