BIOS, barramentos e dispositivos

Este artigo detalha: o BIOS, o relacionamento entre CPU e memória, interrupções, DMA, RTC, geometria do disco rígido, a árvore de diretórios em um sistema Linux, configurando e reconhecendo dispositivos nos barramentos ISA, PCI, USB, SCSI e ainda comentarei sobre modems e placas de som. Para terminar o artigo, comentarei sobre o sistema virtual de arquivos proc e sua funcionalidade.

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Por: Rafael Siqueira Telles Vieira em 26/11/2007 | Blog: http://www.lia.ufc.br/~rafaelstv/


Barramentos



Barramentos, ou buses, são apenas uma via ou caminho de comunicação entre os dispositivos do seu computador, são vias feitas de cobre regularmente que transmitem sinais aos diversos dispositivos, cada sinal elétrico na verdade representa um bit que pode ser zero, quando não há sinal ou um, quando há um sinal sendo transmitido pela trilha ou caminho do barramento.

O barramento principal que existe no seu computador é formado entre a CPU e a memória principal ou memória RAM. É aqui aonde tudo ocorre, por isso a velocidade de acesso a sua memória é tão importante e não apenas a velocidade do seu processador. A comunicação dinâmica entre eles dois pode determinar significativamente a velocidade do seu computador como um todo.

A comunicação entre CPU e a memória RAM é muito veloz se comparada a velocidade de acesso entre CPU e disco rígido, a fragmentação do disco rígido, e como nem sempre desejamos armazenar tudo o que executamos no computador, são algumas das principais razões pelas quais sempre executamos programas na memória volátil RAM e não diretamente do disco rígido.

Se você usar o comando:

# ls -l /proc/bus/

Você poderá visualizar os barramentos disponíveis no seu computador e os dispositivos conectados ao mesmo.

# cat /proc/bus/pci/devices
# cat /proc/bus/usb/devices

Existem diversos tipos de barramentos no seu computador os mais importantes além do barramento principal são os PCI, USB, ISA, SCSI e IDE, que serão abordados em parte neste artigo, existem outros claro PCI Express, AGP, Firewire, mas abordar cada um deles seria um assunto demasiadamente extensivo e fora do escopo da intenção original deste artigo. Em cada barramento normalmente existe uma porta de comunicação com o meio externo ou Slot, que é aonde conectamos a nossa placa de expansão.

Uma placa de expansão é simplesmente uma placa que expande as capacidades de sua placa-mãe, por exemplo ao conectar uma placa de vídeo de aceleração 3D no barramento AGP eu expandi as capacidades de minha placa mãe através da placa de vídeo, aliás tudo o que está em volta do barramento principal de nosso computador pode ser considerado também um periférico, pois estão na periferia do barramento principal, logo o monitor, teclado, drivers de cdrom, disquete e inclusive as placas de expansão são periféricos existentes no nosso computador.



Para que a comunicação entre a CPU e um dispositivo disponível no seu computador seja possível pelo barramento é necessário a existência de algum chip controlador para gerenciar os dispositivos no barramento, para evitar por exemplo que dois dispositivos PCI tentem falar ao menos tempo com a CPU ou que a CPU envie dados a sua impressora enquanto ela está enviando dados de volta a CPU.

Este chip controlador, hoje em dia esse chip pode vir integrado as placas de expansão ou a placa mãe, mas antigamente e em alguns casos hoje em dia é necessário que compremos um equipamento controlador para gerenciar o barramento do nosso computador e controlar os dispositivos conectados a ele como por exemplo com dispositivos SCSI.

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Páginas do artigo
   1. BIOS: Basic Input Output System
   2. CPU e Memória
   3. Barramentos
   4. Interrupções
   5. Endereços de E/S
   6. Endereços DMA
   7. RTC - Relógio de tempo real
   8. Disco rígido
   9. Árvore de diretórios
   10. Configurando suas placas de expansão ISA e PCI
   11. Configurando suas placas de expansão USB e SCSI
   12. Configurando modems e placas de som
   13. Detectando novos dispositivos
   14. O diretório /proc/
   15. Conclusão e licença
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Comentários
[1] Comentário enviado por scoob em 27/11/2007 - 07:19h

It's awesome !!!!!

;>))


Parabéns!!!

[2] Comentário enviado por jeferson_roseira em 27/11/2007 - 10:35h

Muito bom o tutorial

[3] Comentário enviado por engos em 27/11/2007 - 11:18h

Isso que á artigo de verdade!

A maioria posta dicas como artigo e o pessoal deixa passar, mas o seu sim dá orgulho até de ler, entrei para verificar sobre o que se tratava pensando ser outro artigo fajuto sobre o assunto e fico contente por ter me enganado.

Parabéns, esse é digno dos top 5 do site.

[4] Comentário enviado por TSM em 27/11/2007 - 11:43h

Muito bom cara.
Parabéns.

[5] Comentário enviado por brunojbpereira em 27/11/2007 - 15:20h

Seu artigo sobre os detalhes do funcionamento de um computador e relacionando-o com o sistema linux foi genial. o artigo está nota 10.

[6] Comentário enviado por elgio em 28/11/2007 - 15:37h

Muito bom teu artigo. Nada mais posso dizer que já não tenha sido dito.

Observei que no final tu colocou uma nota de Copyright... legal, acredito que isto deva até ser incentivado aqui no Vol.

Outra coisa é sobre os HDs... Eu não sou 100% da area pois abandonei hardware faz algum tempo, mas pelo que me lembro alguns HD tem seus setores dispostos em forma de aspiral, onde cada setor tem o mesmo tamanho físico, em contra ponto ao modelo tradicional onde os setores mais internos são menores e, por terem o mesmo tamanho em bytes, tem seus bits mais "espremidos". Isto requeria até algumas técnicas especiais de armazenamento para que um bit ZERO expremido entre dois bits 1 não acabasse virando 1 também (principalmente nos setores mais centrais onde o "expremido" é mais violento)

Como hoje isto é uma coisa que só interessa a controladora do disco (que esta DENTRO do disco) não é assim tão importante.

Em tempo: há 15 ANOS ATRÁS eu era técnico em eletrônica e dava manutenção em computadores. Frequentemente a gente dizia para o cliente que o problema era apenas de BIOS. Nosso cógido interno traduzia, neste caso, BIOS para "Burro Incapaz que Operava o Sistema". Era uma senha para dizer que o problema era rateada do usuário... Ainda se usa esta "tradução" nos bastidores? (assim como o problema de Osmar. Os Mar Contato... hehehehehe)

[7] Comentário enviado por rafastv em 28/11/2007 - 22:39h

Muito obrigado pelos comentários pessoal :) Eu tentei fazer o melhor possível e ser bem claro em todos os momentos. Quanto as traduções eu realmente conheço e uso da BIOS, do Osmar é nova para mim hehehehe


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