Barramentos - Sistema Computacional

Barramentos

Em um sistema computacional, seus componentes - vistos em seu mais alto nível - possuem claras funções distintas que as quais, quando somadas, contribuem para o funcionamento e desempenho do computador. Estes componentes e todas suas partes inferiores, no entanto, necessitam de um mecanismo de comunicação o qual permite a troca de dados para a execução de um programa.

Esta estrutura de conexão chama-se Barramento, uma série de condutores elétricos que permite a troca de informação entre os componentes do computador, e possui alguns detalhes os quais abordaremos a seguir.

Operações

A troca de dados de um componente para o outro ocorre através do envio e recepção de informação, podendo ter uma vazão dependente do acesso do mesmo. Uma vez que as linhas de dado são de mão única - caso contrário haverá colisão de sinais elétricos -, existem dois modos para executar a troca de dados: em Serial, permitindo uma(1) linha de dado e um(1) bit por vez, ou em Paralelo, permitindo N linhas de dados e N bits por vez.

Entre barramentos, as operações possíveis são de Transferência e Requisição. A primeira operação age obtendo o controle do barramento e então transferindo dados para o final desejado. A segunda operação age obtendo o controle do barramento - similar à primeira - e então transfere uma requisição de pedido ao outro módulo através das linhas de controle e endereço apropriadas e, por fim, espera o término do envio de dados do módulo requisitado.

Arquitetura

Existem diferentes modelos hierárquicos para a aplicação dos barramentos uma vez que o sistemas possui mais de um barramento. Tendo em vista que quanto maior o número de dispositivos conectados, haverá menor rapidez da propagação de dados. Neste cenário, são chamados gargalos os acessos ao barramento em prol da eficiência do sistema. Na hierarquia tradicional, encontra-se apenas dois barramentos principais no sistema de forma abstrata: Um barramento de sistema que, no mais alto nível, une a Memória Principal, a CPU e o dispositivo de E/S. Esse barramento, por sua vez, está ligado à uma Interface de barramento de expansão, a qual está conectada ao barramento de expansão, conectando Modem, Rede, entre outros. A Arquitetura de Mezzanino, no entanto, possui um barramento a mais para alcançar ainda maior desempenho de troca de dados. Diferente da arquitetura supracitada, a de Mezzanino possui uma conexão entre a memória cache e o barramento do sistema que leva à um barramento de alta velocidade - este ligando Dispositivo gráfico, Controlador de vídeo, entre outros - e que finalmente se conecta ao barramento de expansão.

Elementos

Em relação a taxa de transferência, quantidade de posições a serem endereçadas, ciclo de eventos e propriedades que lidam com a eficácia e a organização da conexão, devemos trazer o tópico dos elementos do projeto de um barramento, sendo estes o tipo, a largura e a temporização.

Um barramento é de tipo multiplexado quando usa mesmas linhas para diversas finalidades, economizando espaço e custo, porém tendo menor taxa de transferência que um barramento de tipo dedicado - este podendo ser dedicado funcional ou físico - que dedica-se à uma tarefa apenas e obtendo mais velocidade em sua tarefa.

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