Interfaces e Periféricos Prof. João Paulo A. Almeida (jpalmeida@inf.ufes.br) Informações gerais Página web: http://www.inf.ufes.br/~jpalmeida/ensino/2007-02- interfaces-perifericos Carga horária semestral total: 60 horas Horário: terça-feira e quinta-feira: 13:00-15:00 Local: CT-IX sala 102 2007/02 - INF02788 Avaliação Uma prova parcial e trabalhos (seminários e/ou implementação) A média parcial (MP) é calculada por: MP = 0,5*P + 0,5*T, onde: P é a média aritmética da(s) nota(s) da(s) prova(s) parcial(is) e T é a média aritmética da(s) nota(s) do(s) trabalho(s). A média final (MF) será: MF = MP, se MP 7,0 (e houver presença) MF = (PF + MP)/2, se MP < 7,0 (PF é a nota da prova final) Se MF 5,0 -> Aprovado Se MF < 5,0 -> Reprovado Material didático Capítulo de livro texto: Andrew S. Tanenbaum, Structured Computer Organization, 5ª edição, 2006. Capítulo 2.4 Input/Output. Também disponível em português: Organização Estruturada de Computadores, 4ª edição, Prentice-Hall do Brasil, 2001. Capítulo de livro texto: Andrew S. Tanenbaum, Modern Operating Systems, 2ª edição, Prentice-Hall. Capítulo 5: Input/Output. Também disponível em português: Sistemas Operacionais Modernos, 2a. Edição, Pearson-Prentice-Hall do Brasil, 2003. Livro: Jonathan Corbet, Alessandro Rubini, and Greg Kroah- Hartman, Linux Device Drivers, Third Edition [gratuito online] Muitas referências adicionais disponíveis on-line Objetivo Apresentar os conceitos de dispositivos diversos de entrada e saída (indo além de processamento) O computador não é uma máquina interessante se não pudermos interagir com ela Fazemos isso através de interfaces e periféricos Periféricos serão considerados os dispositivos que interagem com a unidade central de processamento (CPU) Tópicos principais Interação de aplicações com o sistema operacional Interação do sistema operacional com o hardware Interesse no entendimento e uso dos periféricos, não no projeto de periféricos 1
Interface Interface http://en.wikipedia.org/wiki/image:9_pin_d-sub_connector_male_closeup.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/image:type_a_usb_connecter_alt.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/f/fd/5pin180dinplug.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/image:vga_port.jpg 2
http://en.wikipedia.org/wiki/image:vga_plug.jpg 13W3 display connector (used on SUN and SGI workstations) the three sockets are co-axial lines for red, green, and blue. http://en.wikipedia.org/wiki/image:13w3_stecker.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/image:pci-slots.jpg Exemplo: USB nível mecânico 34 páginas do padrão Exemplo: USB nível elétrico (físico) USB: Pin Name Cable colour 1 VCC Red +5V Description 2 D- White Data - 3 D+ Green Data + 4 GND Black Ground 5.25 V - 4.75 V (5 V±5%) Um dispositivo pode usar no máximo 100 ma inicialmente, podendo requisitar até 500 ma de corrente. 76 páginas do padrão 3
Exemplo: USB nível elétrico (lógico) Exemplo: USB dados Pacotes de dados Sync PID Data CRC16 EOP Maximum data payload size for low-speed devices is 8 bytes. Maximum data payload size for full-speed devices is 1023 bytes. Maximum data payload size for high-speed devices is 1024 bytes. Data must be sent in multiples of bytes. Exemplo: USB Modelo de Programação 4
Exemplo: USB Modelo de Programação Tópicos a serem abordados (Programa) 1/3 Políticas e mecanismos de entrada e saída (E/S) Interrupções, mapeamento em memória, DMA, etc. Interfaces de uso geral: Porta serial, porta paralela, USB (Universal Serial Bus), Firewire Barramentos de entrada e saída de uso geral ISA, PCI, PCMCIA Interface com o sistema operacional: Drivers de dispositivos (device drivers) Abstração de dispositivos de entrada e saída no Linux Interface com aplicações Tópicos a serem abordados (Programa) 2/3 Periféricos de entrada e saída e suas interfaces Teclado, mouse e variantes, scanner, etc. Monitor, placa de vídeo, placa de som (E/S), impressoras, plotters, etc. Terminais, terminais gráficos Periféricos de armazenamento e suas interfaces Dispositivos magnéticos e óticos HD, CD(-RW), DVD(-+RW), Blue-ray, fitas, etc. ATA-IDE, SCSI Memória multimídia (não volátil): SD e variantes, CF e variantes, Memory Stick e variantes, etc. Tópicos a serem abordados (Programa) 3/3 Bluetooth Interfaces de rede Dispositivos de segurança dispositivos biométricos smart cards, security tokens Etc, etc. Abordagem Tema muito extenso com muitos detalhes A especificação USB tem 622 páginas Parte básica com aulas expositivas Seminários Aulas de laboratório 5