Aula 6 - Bios Setup

1

AULA Nº 6

BIOS Setup

Técnico de Electrónica de Computadores

1Instalação, Manutenção e Reparação de Equipamentos e Sistemas Informáticos

p

2008/2009

IntroduçãoIntrodução

BIOSSignifica "Basic Input Output System" (Sistema Básico de

Entrada e Saída). A função é configurar vários recursos da placa-mãe e em seguida dar o arranque no computador, carregando o Sistema

Operacional e passando para ele o controle do sistema.

SETUPPequeno programa que permite configurar a Bios Por exemplo


Pequeno programa que permite configurar a Bios. Por exemplo, se a porta do rato for desativada dentro do Setup, ele não irá funcionar

no Windows (e em nenhum outro Sistema Operacional). A porta será reconhecida pelo sistema, mas a Bios bloqueará seu acesso. Um Setup

mal configurado pode tornar o sistema 70% mais lento.

CMOSA função é armazenar os dados do Setup para que não sejam

perdidos. O CMOS é uma pequena quantidade de memória RAM (cerca de 128 bytes), geralmente embutida na Bios.

IntroduçãoIntrodução

POSTSérie de testes realizados pela Bios para detectar o hardware

instalado e verificar se o computador está a funcionar corretamente.

MEMÓRIA DRAM


As DRAM (D de Dynamic - Dinâmica) são memórias construídas com elementos CMOS. Possuem alta capacidade, mas não tanta

velocidade (comparado com as memórias SRAM).

CHIPSETNome genérico dado ao conjunto de circuitos de apoio ao

processador presente na placa-mãe do computador (Chip = circuito, set = conjunto).

2

Tipos de SetupTipos de Setup

Existem dois tipos de Setup:

– Interface em texto (Award);

– Interface gráfica (AMI).


O Setup mais comum doscomputadores atuais é o deinterface em texto. Isso porqueele pode fazer tudo o que ooutro Setup faz, só que commais velocidade, já que ocomputador não precisará sepreocupar com oprocessamento das imagens.

Imagem Inicial do SetupImagem Inicial do Setup

Nesse trabalho, o Setup com interface em texto será usado como base para a mostrar a configuração ideal da Bios.


Standard CMOS Setup Standard CMOS Setup (Setup Padrão do CMOS)

Date / TimePermite alterar a data e hora do relógio do CMOS, estes dados são usados

por vários programas e pelo relógio do Windows.

Hard DiskMostra os discos rígidosque estão instalados nocomputador Através


computador. Atravésdessa opção é possívelinserir manualmente onúmero de setores,cabeças, etc. dos discos.Aqui está também aopção de ativar ou não omodo de disco LBA, casoo seu disco seja maior doque 528MB, esta opçãodeverá ser ativada.

3

Standard CMOS SetupStandard CMOS Setup

Drive A / BTipo de drive de disco flexível instalado, os mais comum são os drives de

1,44 MB de 3,5 polegadas.

VideoTipo de placa de vídeo.Praticamente 100% das

l d íd t i


placas de vídeo atuaissão SVGA. Como asplacas SVGA nada maissão do que as placasVGA (muito) otimizadas,então a opção“EGA/VGA” deve serselecionada.

Standard CMOS SetupStandard CMOS Setup

Halt OnProcedimento que a Bios deverá tomar caso sejam detectados erros de hardware

durante o teste do sistema (POST). • All ErrorsA inicialização seráinterrompida caso ocorraconflitos entre dispositivos.

• No ErrorsO computador tentarái i i li d l


inicializar apesar de qualquererro que possa existir.

• All, But KeyboardA inicialização seráinterrompida por qualquererro, com exceção de errosde teclado.

• All, But DisketteQualquer erro com exceçãode erros nos drives dedisquete.

BIOS Features SetupBIOS Features Setup

Enabled = AtivadoDisabled = Desativado

Virus WarningProteção contra vírus,monitorando as gravações nosetor de boot e na tabela dealocação de arquivos.

CPU Internal CacheCache interno do processadorou Cache L1. Esta opção deveficar ativada, caso contrário o


desempenho do computadorserá inferior, cerca de 30%.

External CacheCache da placa-mãe, ouCache L2. Como a opçãoanterior, esta também deveficar ativada.

CPU L2 Cache ECC CheckingVerifica caso haja algumasuspeita de defeito no CacheL-2.

4



Quick Power On Self TestCaso ativada esta opção,durante o POST algunscomponentes não serãoverificados, resultando numBoot um pouco mais rápido.

Boot SequenceDefine a seqüência na qual os


drives serão verificadosdurante o Boot.

Swap Floppy DriveCaso você tenha dois drivesde disquetes, esta opçãopermite que sem anecessidade de mudar oscabos, inverta-se a posiçãodos drives, assim o Drive Apassará a ser o drive B evice-versa.



Boot Up Floppy SeekHabilita ou não a verificaçãodo Bios para determinar se odrive de disquetes tem 40 ou80 linhas. Como somente osdrives antigos de 180 e 360KB possuíam 40 linhas, érecomendável desabilitar estaopção para um boot umpouco mais rápido.


Boot Up NumLock StatusDefine se a tecla NumLockserá acionada ou não duranteo boot.

IDE HDD Block ModePermite que os dados sejamacedidos em blocos, e nãopor setores. Isto melhoramuito o desempenho do HD.Apenas HD muito antigos nãosuportam essa opção.



Typematic Rate SettingPossibilita ou não o recursode repetição de teclas .

Typematic Rate (Chars/Sec)Define o número de


repetições por segundo deuma tecla pressionada.

Typematic Delay (Msec)Define quantosmilessegundos o sistemadeverá esperar antes depossibilitar a repetição deteclas caso uma tecla fiquepressionada.

5



• SetupA pass do computador serásolicitada toda vez que setentar entrar no Setup.

• SystemA pass será solicitada todavez que se iniciar ocomputador.

Security OptionOpção relacionado à senha

do Setup:


PCI/VGA Palette SnoopOpção para instalar mais deuma placa de vídeo. Esterecurso é suportado desde oOS/2 e Windows98.

OS Select For DRAM > 64MBEsta opção visa mantercompatibilidade com o OS/2quando são instalados maisde 64MB dememória RAM no sistema.



Report No FDD For WIN 95Na falta de drive de disquete,essa opção deve ser ativadapara liberar a IRQ 6 (assim oprocessador nem ao menostenta utilizar o drive).

Delay IDE Initial (Sec)Permite especificar o númerode segundos que a Biosd á d d i í i


deverá esperar desde o iníciodo POST até identificar o HD.(Com os HDs atuais, essaopção não precisa serconsiderada).

Processor Number FeatureEsta opção só é usada emcomputadores comprocessador Pentium III.Serve para aceder o númerode série universal integradanos processadores.


Enabled = AtivadoDisabled = DesativadoVideo Bios Shadow

Os dados da Bios da placa devídeo serão copiados para amemória RAM. Essa opção érecomendada para melhorar odesempenho da placa devídeo em aplicativosMS-Dos.


C8000-DFFFF ShadowAtravés destas opções, aBios de outros dispositivostambém serão copiados paraa memória RAM, melhorandoa velocidade de acesso aestes dispositivos.

6

Chipset Features SetupChipset Features Setup

Enabled = AtivadoDisabled = DesativadoAuto Configuration

As configurações serãoajustadas de acordo com abios. (Isto garante uma maiorconfiabilidade docomputador, porém perde-seem desempenho.)

DRAM L d ff Ti i


DRAM Leadoff TimingOpção para configurar avelocidade em que a memóriaRam do sistema irá trabalhar.

DRAM Read Burst (EDO/FP)Define o tempo de esperaentre cada ciclo de leitura damemória RAM. Quanto menoro tempo, mais rápida será avelocidade de operação dasmemórias.



DRAM Write Burst TimingTempo de espera entre cadaciclo de escrita da memóriaRAM.

Fast EDO Lead OffOpção de diminuir o tempodestinado ao primeiro ciclo dasmemórias, melhorando odesempenho do computador.Dependendo da qualidade das


memórias o acionamentodessa opção pode causarbloqueios, mas o ideal émantê-la ativada.

Refresh RAS# AssertionNúmero de ciclos de CPUreservados para o sinal RAS#conservar sua carga antes darestauração dos dados daRAM. É recomendável manter ovalor mais baixo para ummelhor desempenho.


Enabled = AtivadoDisabled = DesativadoFast RAS to CAS Delay

Define quantos pulsos declock existirão entre os sinaisde RAS e CAS, responsáveispelo acesso à memória RAM.

DRAM Page Idle TimerDefine quantos pulsos de


Define quantos pulsos declock existirão até que a DRAMapague o conteúdo namemória RAM, após ocomputador ser desligado.

DRAM Enhanced PagingQuando desativado, faz comque o chipset não apague oconteúdo da memória RAM.

7


Enabled = AtivadoDisabled = DesativadoFast MA to RAS# Delay

Velocidade em que a placa-mãe acede informações damemória DRAM.

SDRAM (CAS Lat/RAS-to-CAS)Velocidade de acesso aoendereçamento RAS e CAS damemória SDRAM


memória SDRAM.

SDRAM Speculative ReadFaz o desempenho docomputador aumentar quandoa memória SDRAM estáinstalada.

System BIOS CacheableFaz com que a BIOS sejaacedida usando a memóriacache.



Video BIOS CacheableFaz com que o adaptador devídeo da Bios fiquearmazenado na memória,aumentando a suaperformance.

8 Bit I/O Recovery TimePermite definir em ciclos declock o tempo reservado entreuma transferência e outra dob t ISA d 8bit


barramento ISA de 8bits.

16 Bit I/O Recovery TimeO mesmo que a opção anterior,só que para o barramento ISAde 16bits.

Memory Hole At 15M-16MCria um “buraco” na área dememória entre 15 MB e 16 MB,para que o micro fiquecompatível com algumasplacas de vídeo ISA antigas.


Enabled = AtivadoDisabled = DesativadoSpecific PCI 2.1 Transfer

Habilita o transferidor 2.1 deplacas PCI.

Spectrum SpreadHabilita a tecnologia SpectrumSpread (Rede sem fio).

Flash BIOS Protection


Flash BIOS ProtectionPermite escolher entre ativado(para permitir a regravação doBIOS) e desativado (parabarrar qualquer tentativa dealteração, inclusive vírus, quepossam tentar alterar a BIOS).

Hardware Reset ProtectDesabilita o botão Reset,evitando que o computadorseja reiniciado por acidente.

8

Power Management SetupPower Management Setup Setup de Controle de Energia


Power ManagementDefine o tempo antes daativação dos modos Doze,Standby e Suspend:

• Modo Doze = Se ocomputador ficar inativo,automaticamente entra emmodo de economia


modo de economia.• Modo Standby = Se ocomputador ficar inativo, oHD e o monitor sãodesligados.• Modo Suspend = Após operíodo determinado, todosos dispositivos do micro,exceto a CPU serãodesligados.

PM Control by APMDefine se o padrão APM



Video Off MethodDefine como o vídeo serádesligado.

Video Off AfterSelecione o modo em que omonitor devera apagar.


MODEM Use IRQDefine qual IRQ será usadapelo modem.

Throttle Duty CycleDefine o clock doprocessador quando eleentra em estado dehibernação.

VGA Active MonitorSe ativado, o sistema não

d t d d



Soft-Off by PWR-BTTNQuando habilitado,"desliga" o computador,colocando-o em estado deespera, caso o botão liga-desliga seja acionado.


Power On By ModemSe ativado, o computadorpoderá ser tirado do modode hibernação a partir deum sinal de um modemexterno.

Power On By AlarmSe ativado, você poderáconfigurar o relógio docomputador para tirá-lo domodo de hibernação em

9



IRQ 8 Break SuspendMonitora as atividades daIRQ 8 (Alarme).

CPUFAN Off In SuspendS ti d l d


Se ativado, o cooler doprocessador também édesligado caso o sistemaentre no modo Suspend.

CPU Warning TemperatureSe ativado, faz com que osistema toque um alarmeno caso da temperatura daCPU alcançardeterminados valores(entre 60ºC a 90ºC).

PNP / PCI ConfigurationPNP / PCI Configuration Configuração PNP / PCI

Enabled = AtivadoDisabled = DesativadoPNP OS Installed

Habilita ou não o sistemaPlug-and-Play.

Resources Controlled By


• Auto - O sistema atribuiráautomaticamente asdefinições de IRQ e DMApara todos os dispositivos(opção altamenterecomendada).

• Manual - Permite atribuiras definiçõesmanualmente. Esteprocesso é difícil equalquer erro

PNP / PCI ConfigurationPNP / PCI Configuration Configuração PNP / PCI


Reser Configuration DataReinicializa ou não o ESCD(pequena parte da memóriado CMOS, destinada aarmazenar informações


armazenar informaçõessobre a configuração atualdos recursos de IRQ,DMA...) ao sair do CMOSSetup.

Assign IRQ for VGAEsta opção permitereservar um endereço deIRQ para uso da placa devídeo.

10

Load BIOS / SETUP DefaultLoad BIOS / SETUP Default

Simplesmente carrega todas as configurações padrões (defábrica) para deixar a Bios/Setup com a configuração maisrecomendada.


Integrated Peripherals Integrated Peripherals Periféricos Integrados


IDE HDD Block ModePermite que os dadossejam acedidos em blocos,ao contrário de seracedido um setor por vez.

IDE Primary Master/Slave


IDE Primary Master/SlaveUDMADetermina o UDMA Mode

(velocidademáxima de transferência dedados) correspondente acada HD ou CD/DVD-RomIDE instalado.

On-Chip Primary PCI IDEPermite desabilitar asinterfaces PCI embutidas


Enabled = AtivadoDisabled = DesativadoOnboard FDC Controller

Controlador onboard dosdrives de disquete. Sedesativado, os drives nãofuncionarão.

FDC Write Protect


Ativa ou não o sistema deproteção na gravação dedados em disquetes.

PS/2 Mouse FunctionHabilita ou não a entradaPS/2 do computador.

Onboard Serial Port 1/2Permite habilitar/desabilitare especificar os endereçospara a porta paralela e as

t i i d

11



COM2 ModeHabilita ou não a portaCOM2 (IRQ 3).


Onboard Parallel PortAqui você poderádesabilitar ou mudar oendereço atribuído para aporta paralela.

USB Keyboard SupportHabilita ou não a entradaUSB do computador.

Supervisor / User Password Supervisor / User Password Senha do Supervisor / Usuário

• Supervisor PasswordSenha de acesso para alterar configurações

• User PasswordSenha de acesso, mas sem permissão para alterar configurações


IDE HDD Auto Detection IDE HDD Auto Detection Auto Detectar HDD IDE

Opção mais prática de se configurar um novo HD IDE.


12

Save / ExitSave / Exit

• Save & Exit SetupSalva todas as configurações e sai do Setup.

• Exit Without SavingSai do Setup sem salvar nenhuma alteração.



• Sistemas Operativos mais conhecidos:– Unix– Xerox PARC– Mac OS – OS/2– MS-DOS

Wi d 3 11


– Windows 3.11– Windows 95,98,Me– Windows NT, 2000, XP– Windows CE– GNU/Linux– Novell Netware– AS/400

13

• Existem outros componentes que devem ser tidos em conta, para o bom funcionamento do sistema operativo, tais como:

– Leitor de CD-ROM/DVD– Teclado

Requisitos mínimosRequisitos mínimos


– Rato– Placa de som

• Vamos então fazer uma pesquisa na Internet para procurar os requisitos mínimos dos seguintes sistemas operativos:– Windows 95– Windows 98

Requisitos mínimosRequisitos mínimos


– Windows XP – Home Edition– Windows XP - Professional– Windows 2000 Server– Windows 2003 Server– Windows Vista– Mac OS 10.5 – Linux

• MS-DOS é a sigla de MicroSoft Disk Operating System é um sistema operativo, comprado pela Microsoft para ser usado na linha de computadores IBM PC.

• O dono, e criador original do projecto QDOS - Quick and Dirty Operating System é a empresa Seattle Computer

MS_DOSMS_DOS


Dirty Operating System, é a empresa Seattle Computer Systems.

14

• DOS (Disk Operating System) é um "sistema operativo" desenvolvido para permitir ao utilizador realizar todas as funções básicas e essenciais no computador.

• Poucos foram os DOS produzidos até hoje: MS-DOS, da Microsoft, o PC-DOS, da IBM, DR-DOS, da Digital Research,

NOVELL d t

MS_DOSMS_DOS


o NOVELL, para redes, etc.

• O MS-DOS dominou amplamente o mercado durante algum tempo, até hoje, faz parte do Software Básico (programa indispensável ao funcionamento do computador). Ele, até certo ponto, actua como uma interface básica do hardware do computador, por isso é tão especial.

• Ele é mais usado para gerir e resolver problemas de sistema. O DOS é uma forma de o utilizador dar as suas instruções ao computador.

• Como aceder à linha decomandos do MS-DOS?

– Menu IniciarT d P

MS_DOSMS_DOS


– Todos os Programas– Acessórios– Linha de comando

• Como aceder à linha decomandos do MS-DOS?

– Menu IniciarT d P

MS_DOSMS_DOS


– Todos os Programas– Executar

– cmd

15

• Abre a linha de comandos do MS-DOS.

MS_DOS


• Estrutura do sistema Operativo.

MS_DOS

Outras camadas

Utilizador


Núcleo do SO

Hardware

MSMS-- DOS : FicheirosDOS : Ficheiros

• Toda a informação contida no computador está sob a forma de ficheiros, os quais são distinguidos pelo seu

nome e extensão.


• O nome é dado pelo utilizador

• A extensão é dada pelo software onde o programa é criado.

Nome.EXT

16

• Em DOS o nome do ficheiro pode ter só 8 caracteres e a extensão até três caracteres.

• Para os nomes dos ficheiros podem ser usados letras de A a Z números de 0 a 9 e restantes caracteres



A a Z, números de 0 a 9 e restantes caracteres possíveis, à excepção de :

. / \ [ ] : * | < > + = ; , ?

• São caracteres reservados do sistema operativo


Ficheiro TipoCarta.tmp Ficheiro temporárioText.bak Ficheiro de backup ou de segurançaRecta.bas Ficheiro de Basic


ec a bas c e o de as cCalculo.pas Ficheiro de PascalCommand.com Ficheiro de comandoTetris.exe Ficheiro executávelConfig.sys Ficheiro de sistemaLixo.txt Ficheiro de textoAutoexec.bat Ficheiro com rotina auto-executávelProva.doc Ficheiro de documentoFactura.xls Ficheiro de folha de cálculo

• Os ficheiros possuem um determinado tipo de identificação à qual chamamos atributo. Existem os seguintes atributos:

• R (Read-only) – somente de leitura;• A (Archive) diz se o ficheiro sofreu ou não cópia de



• A (Archive) – diz se o ficheiro sofreu ou não cópia de segurança;

• S (System) – informações especiais de sistema;• H (Hidden) – escondido no directório

17

• O MS-Dos implementa todas as suas funções através de ficheiros:– IO.SYS – controla o fluxo de dados de Input/Output ;– MSDOS.SYS – implementa o MS-Dos;– COMMAND.COM – faz a interpretação dos comandos do MS-



p çDOS.

• Existem mais dois ficheiros importantes:– AUTOEXEC.BAT – executa as instruções de arranque do

computador;– CONFIG.SYS – contém rotinas auxiliares para a gestão da

memória e dos periféricos (controladores).

• Devemos criar directórios de forma a organizar e armazenar os nosso trabalhos.

• São equivalentes às pastas no Windows.

MSMS-- DOS : DirectóriosDOS : Directórios


Directórios

Ficheiros

• É o sinal do MS-DOS que indica que está pronto a receber um comando e a executá-lo.

MSMS-- DOS :PromptDOS :Prompt


18

• Vamos agora aceder à linha de comandos do DOS.

MSMS-- DOS :AmbienteDOS :Ambiente


• Vamos agora personalizar a nossa janela. Carregue com o botão direito do rato, sobre a barra do título.

Seleccione a opção propriedades



• Vamos agora personalizar a nossa janela. • Carregue com o botão direito do rato, sobre a barra

do título.



• Seleccione a opção propriedades.

19

• Mude o tamanho do cursor para grande;

• Escolha ecrã inteiro;



• ALT+Enter para voltar ao tamanho normal

• Seleccione o separador Tipo de letra;

• Escolha o tamanho 8X8;• Carregue em Ok, para

ver o resultado final.



• Volte a aceder às propriedades;

• Escolha o tamanho 12X16;

• Carregue em OK.• O tamanho original é

8X12.

• Altere o tamanho da janela:– Largura:100;– Altura: 70.



• Altere a posição da janela:– Esquerda:20;– Superior: 20;

20

• Altere as cores:

– Texto do ecrã: Bordeaux;– Fundo ecrã: Cinzento;



– Texto sobreposição: Azul;– Fundo de sobreposição:

Branco;


• Sintaxe dos comandos:

C:/>COMANDO ...... Enter

ComandosComandos

Tecla Enter


Prompt

Comando a ser executado

Parâmetros a serem executados

21

• Obter ajuda acerca de um comando:

• Comando/? – mostra qual o objectivo do comando e informa sobre os parâmetros que o comando pode conter

ComandosComandos


conter.

ComandosComandos


ComandosComandos

• Cls – limpa o ecrã.• Dir – mostra a lista de directórios e ficheiros existentes

no directório corrente.• Dir/w – mostra a listagem dos directórios e ficheiros,

mas na horizontal sem apresentar detalhes


mas na horizontal, sem apresentar detalhes.• Dir/p – mostra a listagem dos directórios e ficheiros,

página a página.• Date – permite inserir uma nova data.• Time – permite inserir uma nova hora.• Ver – dá a versão actual do sistema.

22

• Del – apaga ficheiros.• Attrib – activa ou desactiva os atributos de um ficheiro.• Label – permite nomear uma drive.• Format – permite formatar uma unidade de disco.

A t d i f ã l tid

ComandosComandos


Apaga toda a informação nela contida.• Ren – permite renomear ficheiros.• Copy – copia um ficheiro de um directório para outro.• Move – move um ficheiro de um directório para outro.• Type – mostra o conteúdo de um ficheiro.• Tree – mostra a arvore de directórios.

• MD – Mkdir, ou seja, cria um novo directório.• CD – Chdir , permite mudar de directório.• RD – RmDir , remove um directório que deve estar

vazio.P t it d ê i d t d

ComandosComandos


• Prompt – permite mudar a aparência do prompt do DOS.

• Deltree – apaga uma árvore de directórios• Xcopy- copia ficheiros e subdirectorias do directório

actual.• Edit – mostra o editor de texto

• Wilcards ou metacaracteres:

– * Substitui qualquer caracter

– ? Substitui apenas um caracter

ComandosComandos


? Substitui apenas um caracter.

– Exemplos:

Dir *.comDir a*.*Dir c???.doc

23


• Conceitos básicos • Evolução dos sistemas operativos

– Gestão de programas– Controlo dos recursos de hardware

• Processador


Processador• memória• Periféricos de entrada/saída

– Interface com o utilizador– Segurança

Sistema operativo é um programa (software) ou umconjunto de programas cuja função é servir de interfaceentre um computador e o utilizador.


É comum utilizar-se a abreviatura SO (em português) ouOS (do inglês "Operating System").

24

Podemos dizer que o sistema operativo tem duas funções:– É uma abstracção do hardware, fazendo o papel de

intermediário entre os programas e os componentes físicos do computador (hardware);

– E gerir os recursos i e controla quais aplicações (processos)


E gerir os recursos, i.e., controla quais aplicações (processos) podem ser executadas, quando, que recursos (memória, disco, periféricos) podem ser utilizados.

Portanto, se não existissem os sistemas operativos, todos os programas desenvolvidos deveriam saber como comunicar com os dispositivos do computador que precisasse utilizar

• A parte do SO responsável pela interligação dohardware chama-se KernelKernel.

• O Kernel de um SO é entendido como o núcleo deste.Ele representa a camada mais baixa de interface com ohardware sendo responsável por gerir os recursos do


hardware, sendo responsável por gerir os recursos dosistema como um todo.

• É no kernelkernel que estão definidas funções para asoperações com os periféricos (rato, teclado, discos,impressoras), gerir a memória, entre outros.Resumidamente, o kernel é um conjunto de programasque fornece ao software de aplicação uma interface parautilizar os recursos do sistema.


25

• Ao longo dos tempos os sistemas operativos têm evoluído, permitindo um grande número de operações:– Gestão de programas– Gestão de recursos de hardware

G tã d i d


• Gestão do microprocessador• Gestão de memória• Gestão de periféricos de I/O

– Meio de interface do computador com o utilizador– Segurança

Gestão dos sistemas operativosGestão dos sistemas operativos

Os primeiros computadores (anos 50), não tinham sistema operativo. O operador trabalhava directamente com o hardware O que obrigava a ter bastante conhecimento


hardware. O que obrigava a ter bastante conhecimento sobre ele.

Gestão dos programasGestão dos programas

– A função mais importante de um sistema operativo, e que afecta directamente a sua fiabilidade, é o método como este gere a execução dos programas.


g ç p g

– Um S.O. pode ser classificado em dois tipos diferentes:– Monotarefa;– Multitarefa

26

•• MonotarefaMonotarefa

No caso dos sistemas operativos classificados pormonotarefa, estes executam apenas uma tarefa de cadavez.Exemplo:


Exemplo:– Se estamos a utilizar um editor de texto e temosnecessidade de ir buscar informação a uma folha decálculo, é necessário, primeiro sair do editor de texto, esó depois abrir a folha de cálculo. O mesmo tem de serfeito para voltar ao editor de texto.O MS-DOS era um sistema monotarefa.

MultitarefaMultitarefa

Um sistema operativo multitarefa permite que um utilizador trabalhe com dois ou mais programas em simultâneo.

N áti i d ã t di


Na prática o microprocessador não executa os diversos programas de uma só vez, mas reserva uma fracção de tempo para cada um dos programas.

Existem diferentes técnicas de gestão da multitarefa:• – Multitarefa cooperativa;• – Multitarefa preempetiva;• – Multitarefa multithreading.

Multitarefa cooperativaMultitarefa cooperativa

Neste caso de multitarefa, os utilizadores podem executar dois ou mais programas, mas o programa que se encontra em primeiro plano ganha o controlo sobre o microprocessador e mantém esse controlo até que a


microprocessador e mantém esse controlo até que a tarefa termine.

Só depois o microprocessador é libertado para se ocupar com os restantes programas.

Neste caso o que é que acontece se um dos programas pára de funcionar?

27

Multitarefa preempetivaMultitarefa preempetiva

É melhor que a anterior pois, permite que o sistema operativo recupere o controlo caso um aplicativo interrompa a sua execução.


p ç

O utilizador perde todos os trabalhos que não tinham sido guardados no programa que falhou, mas a falha neste aplicativo não vai influenciar o funcionamento do restante sistema.

MultitarefaMultitarefa multithreadingmultithreading

Permite que o computador execute mais do que uma tarefade um único programa.

Os programas são divididos em tarefas distintas,denominadas por threads.


Com este tipo de multitarefa o utilizador pode estar aexecutar uma tarefa de um programa aplicativo e emsimultâneo podem estar a ser executadas outras tarefasdesse programa.

Quando se executam vários programas aplicativos, a threaddo programa que está em segundo plano continua atrabalhar, enquanto o utilizador está a trabalhar com oprograma aplicativo que está em primeiro plano.

Gestão do microprocessadorGestão do microprocessador

No caso da multitarefa preempetiva e multithreading, o sistema operativo tem que gerir quanto tempo cada tarefa vai ocupar o microprocessador.


• Por exemplo, quando mandamos imprimir um documento e de imediato continuamos a escrever, o sistema operativo atribui uma fracção de tempo a cada tarefa.

• Este tipo de processamento, de partilha do tempo do microprocessador, é conhecido por “pseudoparalelismo”.

28

Gestão do microprocessadorGestão do microprocessador


Gestão de memóriaGestão de memória

• O sistema operativo atribui a cada programa que se encontra em execução uma fatia de memória.

• Os sistemas operativos mais evoluídos implementam a memória virtual que é um método de utilizar o disco


memória virtual, que é um método de utilizar o disco rígido do computador como uma extensão da memória RAM.

• Na memória virtual, as instruções e os dados do programa são divididos em unidades de tamanho fixo, designadas por páginas.

• Se a memória RAM estiver cheia, o sistema operativo armazena as páginas num ficheiro do disco rígido (swap file).

Gestão dos periféricos de entrada e saída(I/O)Gestão dos periféricos de entrada e saída(I/O)

Os periféricos que são ligados ao computador têm de ser geridos pelo sistema operativo.

C d ifé i i t õ ã i i


Cada periférico gera interrupções, que são sinais enviados para o microprocessador

Exemplo:• Se o utilizador pressionar uma tecla ou se mover o rato,

geram-se interrupções e o sistema operativo vai dar ordem para executar o programa respectivo a cada pedido de interrupção.

29

Gestão dos periféricos de entrada e saídaGestão dos periféricos de entrada e saída

• Dado que cada dispositivo, de um modelo de uma determinada marca tem as suas próprias características, o sistema operativo necessita do drive desse periférico.


p p

• Os drivers dos periféricos são programas que contêm informações específicas destes e que são responsáveis pela interligação do periférico com o sistema operativo.

Equipamentos


Equipamentos

Hardware fundamental

1.1. Unidade de sistema– CPU– Memória central

• RAM• ROM• Cache


• Cache– BUS ou Barramentos– Portas de Entrada/Saída– Fontes de alimentação– Placas gráficas– Dispositivos de armazenamento secundário

30

CPU

• A CPU é o elemento central (cérebro) de um computador, cuja a função é interpretar e executar programas.

• Onde são feitos os cálculos lógicos e aritméticos e o controlo de toda a máquina.

É t d t d t d V i b à ó i i i l


• É o gestor de todo o computador. Vai buscar à memória principal as instruções, depois examina-as, decifra-as, e finalmente executa-as.

• O CPU é um circuito integrado (chip) de vital importância, na qual existem milhões de transístores.

• A arquitectura do processador e a velocidade do relógio interno e do relógio (clock) do barramento de dados é que definem a velocidade do sistema.

CPU

• O processador não possui um gerador de clock e, por isso, trabalha utilizando o sinal do relógio existente na placa-mãe.

• Esta velocidade é medida em ciclos por segundo (Hertz). Um clock de 800 Mhz significa que os dados são actualizados 800 milhões de vezes por segundo, seja no processamento ou na comunicação.


• Assim, o clock interno de um chip relaciona-se com a velocidade com a qual os dados são processados e o clock do bus relaciona-se com a velocidade na qual os dados viajam pela placa-mãe.

• Por exemplo, se o processador possui um clock de 900Mhz significa que os dados (binários) são processados dentro de um chip em ciclos de 900 milhões de vezes por segundo.

CPU

• Existem dois tipos de microprocessadores em função da sua arquitectura de funcionamento:

– O processador CISC (Complex Instruction Set Computer) possui um conjunto complexo de instruções que o tornam capaz de executar várias centenas de operações, sendo, portanto, muito versátil, mas também mais caro. Ex.: 80486;


– O processador RISC (Reduced Instruction Set Computer) possui um conjunto limitado de instruções. Estes processadores são capazes de executar apenas algumas operações simples (ex.: antigos processadores).

• Actualmente, os processadores comercializados possuem características de ambas as arquitecturas.

31

CPU

• Velocidade de relógio (Hz) – é a velocidade de processamento. Trata-se da velocidade com que se faz o processamento no interior do processador.

• Registos Internos – Indica o número de bits que o processador trabalha de cada vez.


• Barramentos de Dados – número de bits que são transportados de e para o exterior de cada vez.

• FSB (Front Side Bus) – velocidade externa ao processador, ou seja, a velocidade a que o processador comunica com a memória e componentes da placa-mãe.

• Actualmente existem processadores a 3,5Ghz com velocidade de Barramento de 800Mhz.

• O grande segredo da passagem de processadores de 3Hz para 3Ghz deve-se à maior possibilidade de miniaturização por parte das indústrias de componentes electrónicos.

• Foi justamente a miniaturização dos transístores que permitiu criar o circuito integrado, em seguida o microchip e processadores com cada vez

CPU


g , g p pmais transístores, podendo operar com frequências cada vez mais elevadas.

• O aumento do número de transístores e da frequência de processamento trouxe um incremento do consumo de energia e, consequentemente, da temperatura no interior do microprocessador. Para arrefecer o componente, utilizam-se dissipadores e ventoinhas.

CPU

• O dissipador (cooler) é um elemento metálico (bom condutor do calor) que está associado ao processador e que, em contacto com o ar liberta o calor excessivo.

• Para aumentar o poder de dissipação deste elemento, utilizam-se ventoinhas.


Dissipador Ventoinha Ventoinha, Dissipador e Processador

32

Unidade de Sistema – Portas de Entrada/Saída

• Uma porta é, por definição, um local por onde se entra e sai. Em termos de tecnologias não é excepção.

• As portas são tomadas na face posterior da caixa do computador, à qual se ligam os dispositivos de entrada e saída (I/O) e que estão directamente ligadas à motherboard.

• Estas portas ou


canais de comunicação podem ser:

– Portas DIN– Portas PS/2– Portas Série– Portas Paralela– Portas USB– Portas FireWire

Unidade de Sistema – Porta DIN

• Conectores DIN são normalmente utilizados para a conexão de teclados, ratos e periféricos de vídeo.

• Existem diversas formas de conectores DIN, que sofreram diversas modificações ao longo dos anos, principalmente quanto ao tamanho.

• É uma porta em desuso. A ela eram ligados os teclados dos computadores 486. Como se tratava apenas de ligação por teclado, existia só uma porta destas nas


p g ç p , pMotherboards.

• O padrão 5 pinos foi um dos primeiros a serem utilizados e foi mais amplamente utilizado a partir da década de 80.

Unidade de Sistema – Porta DIN (Cont.)


33

Unidade de Sistema – Porta PS/2

• PS/2 (Personal System/2) foi um sistema de computador pessoal criado pela IBM em 1987 com um conjunto de interfaces próprias.

• Surgiram com o IBM PS/2 e nos respectivos teclados. Também são designadas de mini-DIN de 6 pinos.

• Os teclados e ratos dos computadores actuais são, na maior parte, ligados através destes conectores


ligados através destes conectores.

• Nas Motherboards actuais existem duas portas deste tipo.

Unidade de Sistema – Porta DIN / PS/2


Unidade de Sistema – Porta SÉRIE

• Uma porta série (interface serial), no computador pessoal, baseia-se na norma RS-232 (é um padrão para troca série de dados binários entre um DTE (terminal de dados, de Data Terminal equipment) e um DCE (comunicador de dados, de Data Communication equipment).

• Esta é uma norma que define múltiplas características eléctricas, sendo a mais importante o facto de definir a transmissão em série, que significa que existe apenas um canal por onde os sinais são transmitidos um a


que existe apenas um canal por onde os sinais são transmitidos um a seguir ao outro (os bits são transferidos em fila).

• Além disso, é uma comunicação assíncrona, pois existem sinais de controlo adicionais para além da velocidade previamente negociada entre as portas intervenientes.

• São também designadas de COM1 (comunications port), COM2.

34

Unidade de Sistema – Porta SÉRIE (Cont.)

• Tem uma capacidade de transmissão variável entre 75 bps e 115200 bps, pelo que é utilizada em domínios em que as exigências não sejam muitas (fax, rato, plotter, modems, etc.).

• Existem de 9 ou 25 pinos.


Unidade de Sistema – Porta SÉRIE (Cont.)


Conexão do rato conector DB9** (B) nas portas séries COM1 ou COM2 (A).

** D usualmente circundados por um envoltório metálico em formato de D

** B Inicialmente era: B=25 pinos; E=9 pinosDepois tornou-se comum denominar todos os conectores D como DBEx.: DB-9 DB-25

Unidade de Sistema – Porta PARALELA

• A porta paralela obedece à norma Centronics.

• Ao contrário das portas série, nas portas paralelas o sinal eléctrico é enviado em simultâneo e, como tal, tem um desempenho superior à porta série.

• São enviados 8 bits de cada vez, o que faz com que a sua capacidade de transmissão atinja os 100 Kbps


transmissão atinja os 100 Kbps.

• Esta porta é vulgarmente utilizada para ligar impressoras e scanners. Tem 25 pinos em duas filas.

• As tensões eléctricas na linhas paralelas geram uma interferência electromagnética que se torna mais significativa quanto maior for o comprimento do cabo. Por isso, o limite máximo para um cabo paralelo é de aproximadamente 3m.

• O computador nomeia as Portas Paralelas, chamando-as de LPT1 (LinePrint Terminal), LPT2, …

35

Unidade de Sistema – Porta PARALELA (Cont.)

Conector paralelo (hembra)Conector paralelo centronics (impressora)


Unidade de Sistema – Portas USB

• Universal Serial Bus.

• Possibilita uma taxa de transmissão da ordem dos 12Mbps (versões 1.0 e 1.1) e 480Mbps (versões 2.0).

• Os dispositivos USB podem ser ligados ou desligados com o computador em funcionamento.

E i t d it ifé i d t b lh li d


• Existem no mercado muito periféricos preparados para trabalhar ligados a portas USB (rato, teclado, mp3, WebCam, PenDrive,…).

• O número de acessórios ligados à porta USB pode chegar a 127, usando para isso um periférico de expansão.

• A conexão é Plug & Play (ligar e usar - computador reconheça e configure automaticamente qualquer dispositivo que seja instalado).

• Podemos também interligar dois computadores através de um cabo especial USB – brigde – e assim transportar dados de um para o outro.

Unidade de Sistema – Portas USB - Tipos

Tipo "A":

Conector Tipo "A" Fêmea,encontrado no PC.


Conector Tipo "A" Macho,encontrado num dos extremosdo cabo USB. Deve serconectado ao PC.

36

Unidade de Sistema – Portas USB – Tipos (Cont.)

Tipo “B":

Conector Tipo "B" Fêmea,encontrado nodispositivo/função do cliente.Exemplos: impressoras,máquinas digitais, modem


ADSL, etc;

Conector Tipo "B" Macho,encontrado num dos extremosdo cabo USB. Deve serconectado a umdispositivo/função.

Unidade de Sistema – Portas FireWire

• Assenta no barramento com o mesmo nome, que representa um padrão de comunicações recente e que tem várias características em comum como o USB, mas traz a vantagem de ser muito mais rápido.

• A taxa de transmissão é da ordem dos 400 Mbps e na norma IEEE 1394b (Institute of Electrical and Electronics Engineers (EUA) - protocolo padrão para transmissão digital de áudio, vídeo e dados a curta distância) de 800 Mbps.


• É utilizada para ligar discos amovíveis, PenDrives, câmaras digitais, televisões, impressoras, scanners, etc.).

• O cabo é composto por apenas três pares de fios, dois pares para transferências de dados e o último para a alimentação eléctrica.

• Assim como na ligação USB, os dispositivos FireWire podem ser conectados e desconectados com o computador ligado.

Unidade de Sistema – Portas FireWire (Cont.)


37

Unidade de Sistema – Barramentos (Cont.)

• Quando falamos em barramentos, interessa focar as diferentes arquitecturas que foram surgindo, com o objectivo de tornar cada vez mais rápida a comunicação entre o CPU e os restantes dispositivos de um sistema.

• Importante não confundir:


• Barramento:

– Entrada que permite a comunicação com o processador e que é partilhado por todos os dispositivos a ele ligados.

• Slot de Expansão

– Local de encaixe de dispositivos (placas) com o objectivo de expandir o computador.

Unidade de Sistema – Barramentos (Cont.)

• São de salientar as seguintes arquitecturas:

– Barramentos ISA

– Barramentos MCA

– Barramentos EISA


– Barramentos VLB

– Barramentos PCI

– Barramentos AGP

– Barramentos AGP PRO

– Barramentos USB

– Barramentos FireWire

– Barramentos IrDA

Unidade de Sistema – Barramentos ISA

• Industry Standard Architecture.

• Utilizado para conectar periféricos lentos, como a placa de som, fax-modem, portas de comunicação serial e paralela.

• ISA foi a designação dada ao barramento utilizado nos primeiros computadores pessoais.

I i i l t f i d fi id b t d 8 bit d i d d ISA


• Inicialmente foi definido com um barramento de 8 bits designado de ISA XT (62 contactos). Mais tarde expandido para 16 bit, designado por ISA AT (62 contactos + 36).

• O barramento ISA XT caracterizava-se por ser síncrono com o processador (o barramento trabalha exactamente com a mesma frequência que o processador), por ter uma largura de 8 bit e uma taxa de transferências de até 8MByte/s.

• O barramento ISA AT não é síncrono com a CPU: trabalha sempre a 8MHz, enquanto que a velocidade da CPU varia. Este barramento tem 16 bit de largura e uma taxa de transferência até 16MByte/s.

38

Unidade de Sistema – Barramentos ISA


Unidade de Sistema – Barramentos MCA

• Micro Channel Architecture.

• Trata-se de um Barramento exclusivo da IBM, criado para transportar 32 bits.

• Esta nova arquitectura de barramento era significativamente mais rápida que o barramento ISA.


q

• Entretanto, as placas de expansão ISA não eram compatíveis com o barramento MCA, tendo a IBM quebrado a tendência de compatibilidade ascendente.

• Actualmente

não é mais usado.

Unidade de Sistema – Barramentos EISA

• Extended Industry Standard Architecture.

• Foi um barramento de 32 bit e velocidade de 8 MHz criado por alguns fabricantes de computadores para fazer frente à exclusividade da MCA.

• O EISA era compatível com o ISA, o que veio prejudicar a velocidade de transmissão de dados através dele porque se tinha que manter a


p q qfrequência de funcionamento do barramento ISA.

• Para além de outras melhorias relativas ao ISA, possuía a possibilidade de configuração automática, técnica que mais tarde virá a ser designada de PnP (Plug and Play).

39

Unidade de Sistema – Barramentos VLB

• VESA Local Bus.

• Para desviar o tráfego mais intenso, como o de vídeo, a VESA, uma associação sem fins lucrativos de fabricantes de placas gráficas, construiu um barramento local conectado directamente ao barramento do CPU.

• Foi criado tendo em vista o aumento da velocidade de transferência de


Prof. Natércia Rodrigues

Foi criado tendo em vista o aumento da velocidade de transferência de dados entre CPU e a SVGA (Super Video Graphics Array).

• Este barramento permitia transferência de palavras binárias de 64 bit, devidamente multiplexadas no barramento de 32 bit do processador.

• Fisicamente, o VLB é implementado por um terceiro conector adjacente ao conector ISA (o que significa que uma placa VLB utiliza, para fins complementares, os dois barramentos), o que dá acesso ao barramento do processador.

Unidade de Sistema – Barramentos VLB (Cont.)


Unidade de Sistema – Barramentos PCI

• Peripheral Component Interconnet.

• Em paralelo com o desenvolvimento do VLB, a Intel liderou a criação de um grupo de trabalho, conhecido por PCI Special Interest Group, com o objectivo de ultrapassar as limitações dos barramentos EISA e ISA.

• Algumas características deste Barramento:


g

– Especificado com o barramento de 32 bit ou 64 bit para funcionar a 33MHz 66MHz, 133MHz.

– Implementa, com elevada eficácia, o conceito de configuração automática (Plug and Play).

– A velocidade de transmissão com o processador é de 132MB/s até 1GB/s– Aos slots de expansão que trabalham sobre este barramento podemos ligar

todo o tipo de placas preparadas para PCI, de 32 bit, 64 bit e até 128 bit.

40

Unidade de Sistema – Barramentos PCI (Cont.)

• Este tipo de barramento é hoje muito utilizado.


Unidade de Sistema – Barramentos PCI (Cont.)

Largura de bus (bit)

Velocidade de bus (MHz)

Taxa de Transmissão

32 33 132MB/s

64 33 264MB/s

64 66 512MB/s


64 133 1GB/s

Unidade de Sistema – Barramentos AGP

• Accelerated Graphics Port.

• Trata-se de um barramento dedicado a placas gráficas.

• Características deste Barramento:


– Permite que as gráficas possam aceder directamente à memória RAM para armazenar texturas, ao contrário do PCI, onde as texturas teriam que passar pelo processador;

– Implementa a configuração Plug and Play;

– A largura de banda é de 32 bits, com um frequência de 66MHz.

41

Unidade de Sistema – Barramentos AGP (Cont.)

• Existem vários padrões para este barramento:

– AGP 1x – frequência de relógio a 66MHz e taxa transmissão de 266MB/s.

– AGP 2x – neste caso são feitas duas transferências de dados por ciclo do relógio, equivalente, na prática, a 133Mhz, o que possibilita


g , q , p , , q ptaxas da ordem dos 533MHz (133x32/8).

– AGP 4x – mantendo os 66MHz, este barramento pode realizar quatro transferências por ciclo. Isto corresponde a uma frequência de 4x66=256Mhz, resultando numa taxa de transmissão da ordem 1066MB/s.

– AGP 8x – neste caso a frequência é de 8x66=528MHz, logo, pode transmitir a 2112MB/s.

Unidade de Sistema – Barramentos AGP (Cont.)

• Os computadores actuais apresentam um slot de expansão, de um tipo ou de outro.


Unidade de Sistema – Barramentos AGP PRO

• Este barramento é utilizado para placas gráficas de nível profissional.

• Existem dois tipos para este barramento, dependendo da potencia eléctrica que cada consome:


– AGP Pro 50 - fornece 50 W de potência

– AGP Pro 100 - fornece 100 W de potência

42

Unidade de Sistema – Barramentos USB

• Universal Serial Bus.

• Actualmente é o mais utilizado, por várias razões:

– É cada vez mais um barramento universal;


– Possibilita taxas de transmissão de dados da ordem de 12 Mb/s (1.0) e 480 Mb/s (2.0);

– Possibilita a ligação de periféricos mesmo com o computador ligado.

– Quantos mais dispositivos tivermos a funcionar em cima do barramento USB, menor se torna a taxa de transmissão entre cada um deles e o processador, dado que a largura de banda total é dividida por todos.

Unidade de Sistema – Barramentos FireWire

• Trata-se de um meio de transmissão série recente, que permite uma conexão fácil de vários dispositivos ao computador.

• Este barramento é designado por High Performance Serial Bus.

• Actualmente permite transferências de dados a velocidade a partir dos


Actualmente permite transferências de dados a velocidade a partir dos 800 Mbps.

• Permite transmitir dados com velocidade predefinida, independentemente de se estar a transmitir em paralelo outros dados por rede, por exemplo, sendo uma óptima opção para transmissões de dados em tempo real.

Unidade de Sistema – Barramentos IrDA

• Infrared Data Association.

• O IrDA é um barramento sem fios: a comunicação é feita através de luz infravermelha, da mesma forma como acontece na comunicação do controlo remoto da televisão.

• É muito comum os portáteis possuírem uma porta IrDA, podemos, assim, transmitir dados de um portátil para outro


transmitir dados de um portátil para outro.

• Este barramento pode também ser utilizado para conectar tipos de periféricos sem fios ao computador, tais como o teclado e o rato.

• Existem dois padrões IrDa:

– 1.0 – 115.200bps– 1.1 – 4.194.304 bps (4 Mbps)

43

Unidade de Sistema – Controladoras

• Uma placa controladora é uma parte do hardware que comanda outras partes da máquina.

• Normalmente é conectada na placa-mãe através de slots apropriados de acordo com o barramento relativo à placa.

• Exemplos de Controladoras:


– SCSI

– PCMCIA

– USB

– FireWire

– SATA

Unidade de Sistema – Controladoras SCSI

• Small Computer Systems Interface.

• A tecnologia SCSI (pronuncia-se "escâzi") foi criada para acelerar a taxa de transferência de dados entre dispositivos de um computador.

• O padrão SCSI permite conectar uma larga gama de periféricos, tais


como discos rígidos, CD-ROMs, impressoras e scanners ou outro dispositivo que necessite de alta transferência de dados.

• As controladoras e discos SCSI são superiores aos IDE (Integrated Drive Electronics) em vários aspectos, porém não são tão populares devido ao preço.

• Mas em micros de alto desempenho, como servidores de rede, o uso do SCSI é quase obrigatório.

Unidade de Sistema – Controladoras SCSI (Cont.)

• Numa controladora SCSI, podemos usar até 16 dispositivos simultaneamente sem que haja degradação de performance, como acontece quando usamos mais de um dispositivo IDE numa mesma controladora.

• Outra grande vantagem do SCSI, é uma menor utilização do d d di í id é did j t t


processador quando o disco rígido é acedido, justamente porque praticamente todo o trabalho é executado pelos próprios discos (sob orientação da controladora), e não pelo processador.

• Basicamente, o processador precisa apenas informar à controladora, quais os dados que devem ser transferidos, onde estes dados estão gravados e para onde eles serão transferidos, para que a controladora possa fazer o restante do trabalho, avisando ao processador quando tiver terminado.

44


• Durante este tempo, o processador ficará livre para executar outras tarefas.




Unidade de Sistema – Controladoras PCMCIA

• PC Card - Personal Computer Memory Card International Association

• Actualmente é possível encontrar praticamente qualquer tipo de dispositivos na forma de placas PCMCIA: modems, placas de som, placas de rede.


45

Unidade de Sistema – Controladoras USB / Firewire


Unidade de Sistema – Controladoras SATA

• Serial Advanced Technology Attachment.

• É o sucessor da tecnologia ATA, também conhecido como IDE-Integrated Drive Electronics que foi renomeada para PATA (Parallel ATA) para se diferenciar de SATA.


• Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dados através de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, o que resulta num cabo enorme, os discos rígidos SATA transferem os dados em série em apenas quatro fios num único cabo, o que permite usar cabos com menor diâmetro que não interferem na ventilação da máquina.

Unidade de Sistema – Controladoras SATA (Cont.)

Placa Controladora 4 Portas Serial ATA


135

Controlador Conceptronic Combo 2x SATA + 1x IDE

46

Unidade de Sistema – Fonte de Alimentação

• A fonte de alimentação recebe corrente alternada (AC) da rede eléctrica (que pode ser de 110 ou 220 volts) e transforma-a em corrente contínua (DC) para a alimentação dos circuitos internos do computador.

• A fonte de 220 W é a mais utilizada na maioria dos computadores pessoais. Com uma fonte de 220 W podemos alimentar uma placa de CPU, placas de expansão, drives, disco rígido.


136

• Normalmente, este é o tipo de fonte que acompanha os computadores mini-tower.

• As fontes com potência superior a 220 Watts são necessárias em alguns computadores especiais, como servidores de ficheiros de redes locais de computadores.

• Como foi referido anteriormente, existem dois tipos de motherboards (AT e ATX), logo existem também duas fontes de alimentação próprias para as alimentar em energia, com os mesmo nomes.

Unidade de Sistema – Fonte de Alimentação

Fonte AT Fonte ATX

•Liga/Desliga através de um botão ON/OFFligado à motherboard;•A motherboard controla o funcionamento da

Vejamos as diferenças essenciais entre as fontes de alimentação ATe ATX:


137

• Liga/Desliga através de um botão ON/OFF directamente ligado a ela.

fonte;•O computador pode ser desligado peloSistema Operativo;•Se pretendemos desligar o sistema através dobotão ON/OFF é necessário premi-lo mais doque 4 segundos;

As fichas (duas) encaixamnum conector de 12 pinosexistente na motherboard quealimentam a 12V e 5V.

A ficha única desta fonte possui 20 contactos ealimenta a motherboard em 12V, 5V e 3,3V

Unidade de Sistema – Fonte de Alimentação (Cont.)

• O que diferencia as duas placas é o seu tamanho, sendo as ATX maiores, facilitando o incremento e a manutenção dos seus componentes.

• Nas AT existem dois conectores que provêm da fonte de alimentação e cuja função é dar energia à placa.


138

• Nas ATX esses conectores foram substituídos por apenas um;

• Nas placas ATX as portas PS/2, série, paralela e USB fazem parte integrante da placa, enquanto que nas AT isso não acontece, as portas não fazem parte da placa-mãe.

47


Memória central• RAM• ROM• Cache



• Memória RAM (Random Access Memory), oumemória de acesso aleatório um tipo dememória que permite a leitura e a escrita,utilizada como memória primária em sistemaselectrónicos digitais


electrónicos digitais.

• O termo acesso aleatório identifica acapacidade de acesso a qualquer posição emqualquer momento, por oposição ao acessosequencial, imposto por alguns dispositivos dearmazenamento, como fitas magnéticas.


• Algumas memórias RAM necessitam que osseus dados sejam frequentemente actualizados,podendo então ser designadas por DRAM(Dynamic RAM) ou RAM Dinâmica.


• Por oposição, aquelas que não necessitam deactualização são normalmente designadas porSRAM (Static RAM) ou RAM Estática.

48

• A sigla ROM, provém das iniciais de Read OnlyMemory - Memória Só de Leitura.

• Assim, como pode ser visto, é uma redundância



Assim, como pode ser visto, é uma redundânciadizer "memória ROM". Frequentemente estasigla é usada em combinação comcomplementos para designar outros dispositivos"Apenas de Leitura":


Memória cache• O processador é muito mais rápido do que a

RAM. Ou seja, durante grande parte do temponão se processa nada à espera que a memória


p p qfique livre.

• Para evitar que o processador fique subutilizado, foi colocada uma memória maisrápida, chamada cache, do tipo SRAM

• Memória Cache é uma pequena quantidade dememória estática de alto desempenho, tendopor finalidade aumentar o desempenho doprocessador realizando uma busca antecipada



na memória RAM.

49


• Do ponto de vista físico,uma memória RAMpode ser constituída porum circuito integrado


DIP ou por um móduloSIMM, DIMM, SO-DIMM, etc.

Memória RAM (Random Acess Memory)(Random Acess Memory)

• Esta memória Ram pode ainda divide-se em 4 secções diferentes, embora não haja separação física entre elas. As áreas são:

– Área de armazenamento de entrada – zona da memória onde são recebidos os dados enviados pelos periféricos de Input e aí são guardados até chegar a altura de serem utilizados para operações.


– Área de armazenamento e programas – é a secção da Ram onde são guardados as instruções de processamento contidas no programa com que o PC está a trabalhar. Esta parte da memória assume particular importância pois é ai que se alojam as instruções codificadas que vão passar à unidade de controlo, sendo a partir daí que se desencadeia o processo de controlo do trabalho de processamento do PC

Memória RAM

• Área de armazenamento de trabalho ou área funcional – é uma porção da memória RAM onde são guardados os dados intermédios ou resultados provisórios do trabalho de processamento, à medida que a ALU, vai realizando as operações que lhe são enviadas. Essa informação intermédia é libertada a partir do momento em que já não é mais necessária às subsequentes operações de processamento.


• Área de armazenamento de saída – é a zona da memória onde são guardados os dados ou informação já acabada de processar, para que possa depois se canalizada para um periférico de Output.

50

Memória RAM

• Existem duas tecnologias básicas:

– A DRAM é mais lenta devido ao refresh (refrescamento) da memória, que é um processo que evita que os dados se apaguem. Este processo tem de se efectuar de tempo a tempo.

– A necessidade de utilizar em PC uma grande quantidade memória


A necessidade de utilizar, em PC, uma grande quantidade memória central, num espaço reduzido e com um custo moderado, levou a SRAM a ser preterida pela DRAM.

– A SRAM não tem refrescamento o que permite um tempo de acesso mais rápido. É usada nas caches.

Memória RAM

• Existem duas tecnologias básicas:

DRAM (Dinâmica) SRAM (estática)

Mais lenta Mais rápida


Mais lenta Mais rápida

Mais barata Mais cara

Necessita refresh Não necessita de refresh

Menos espaço Mais espaço

60ns 10 a 015ns

Memória RAM

• Entre as várias evoluções, como a SDRAM(syndronuous) temos agora a DDR-RAm(Double Data Rate), esta tecnologia duplica a taxa de transferência em relação a DRAM executando uma operação elementar em cada um dos lados, ao contrário da SDRAM, que apenas usava um lado.


• As memórias SDRAM - usavam uma taxa de transferência de 1.1 Gbps, utilizando um barramento de 133Mhz.

• As DDRAM vão de 1.6 a 2.6 Gbps de transferência de dados, e utilizava um barramento de 100 a 400Mhz.

51

Memória RAM

• Os chips (circuitos integrados) de memória RAM possuem uma estrutura simples. Para cada bit a ser armazenado, temos um pequeníssimo condensador (componente electrónico que armazena corrente eléctrica)

• Quando o condensador está carregado electricamente temos um bit 1, quando ele está descarregado, temo um bit 0.


q g ,

• Para cada condensador temos um transístor, encarregado de ler o bit armazenado no seu interior e transmiti-lo ao controlador de memória

• Os chips de memória são, então, basicamente compostos pelo conjunto condensador/transístor, que é repetido alguns milhões de vezes.

Memória RAM

• Podemos classificar as memórias RAM quanto à sua forma física, nos seguintes tipos:

– Módulo DIP (Dual In-Line Package)– Módulo SIMM de 30 contactos (Single In-Line Memory Module)

Módulo SIMM de 72 contactos


– Módulo SIMM de 72 contactos– Módulo DIMM de 168 contactos (Double In-Line Memory Module) – Módulo SODIMM de 72, 144 e 200 contactos (Small Out-Line DIMM)– Módulo DIMM de 184 contactos – Módulo RIMM de 174 contactos (Rambus In-Line Memory Module)

Memória RAM

• Módulo DIP (Dual In-Line Package)

• Nos computadores antigos, principalmente 286 e os primeiros 386, os módulos DIP eram soldados directamente à a placa mãe ou, em alguns casos, encaixados individualmente em locais próprios, designados por sockets, disponíveis nessa placa.


• Este sistema trazia várias desvantagens por dificultar upgrades (acrescentos) de memória ou a substituição de módulos com defeito.

52

Memória RAM

• Módulo SIMM de 30 contactos

• Os módulos de memória são pequenos placas de circuito impresso com chips DIP, que são encaixados em sockets disponíveis na placa-mãe.

• Estes módulos foram utilizados em processadores 386 e 486 e foram fabricados em varias capacidades sendo os mais comuns os de 1MB e 4


fabricados em varias capacidades, sendo os mais comuns os de 1MB e 4 MB, existindo também módulos de 512 KB, 8 MB e 16 MB.

Memória RAM

• Módulo SIMM de 72 contactos

• Semelhante fisicamente com as memórias de 32 contactos.

• Usado nos processadores 486 e nos primeiros pentiums, deixando de ser utilizado depois de surgirem os módulos de 168 contactos.


Memória RAM

• Módulo DIMM de 168 contactos

• Enquanto que nos módulos SIMM, estes são apenas de um lado, nos módulos DIMM de 168 contactos são utilizados os dois lados do módulo, o que justifica o nome(double).

• Existem placas com 32 64 128 e 512 MBytes


Existem placas com 32, 64, 128 e 512 MBytes

53

Memória RAM

• Módulo SODIMM de 72, 144 e 200 contactos

• Existem, neste tipo de memórias, dois tipos: os módulos de 72 e de 144 contactos. Ambos são utilizados em portáteis.

• Estes módulos de 72 e 144 contactos podem


144 contactos podem possuir desde 2MB até 256 MB de capacidade de armazenamento.

Memória RAM

• Módulo DIMM de 184 contactos

• Fisicamente, há apenas uma divisão no encaixe da placa, enquanto que nos módulos de 168 contactos há duas. Um detalhe interessante é que a tensão de alimentação destas memórias é 2,5V, contra 3,3V para os de 168.


• Isso diminui o consumo de energia e gera menos aquecimento dos chips de memória. No caso de um PC fixo é irrelevante , mas num portátil pode ser considerável.

Memória RAM

• Módulo RIMM

• As RIMMs semelhantes ás DIMMS. Inicialmente não eram compatíveis, mas com a evolução as Motherboard já conferem uma flexibilidade acrescida e permitem as duas.

• RDRAM (Ranbus DRAm ) ou DRDRAN (direct RDRAm) cujo o


RDRAM (Ranbus DRAm ) ou DRDRAN (direct RDRAm), cujo o desempenho pode ser até 10 vezes mais rápido, do que as DIMM, mas também muito mais caras.

54

Memória RAM

• Existem vários tipos de RAM, em função da sua tecnologia:

– DRAM (Dynamic RAM) – Associada a módulos SIMM – FPM RAM (Fast Page Mode RAM) – Associada a módulos SIMM– EDO RAM (Extended Data Out RAM) – Associada a módulos SIMM

BEDO RAM (B t E t d d D t RAM) A i d ód l


– BEDO RAM (Burst Extended Data RAM) – Associada a módulos SIMM

– SDRAM (Sychronous Dynamic RAM) – SIMM e DIMM – VRAM (Video RAM) – DDR (Double Data Rate) – Associada a módulos DIMM ou SODIMM

Memória RAM

• FPM RAM (Fast Page Mode RAM) – É um dos mais antigos tipos de DRAM. Foi a primeira melhoria significativa na arquitectura das memórias.

• A tecnologia FPM utiliza um modo de acesso rápido A ideia é que os


A tecnologia FPM utiliza um modo de acesso rápido. A ideia é que os dados estão, na maioria das vezes, gravados sequencialmente, de modo que possa ler qualquer informação.

• Foram utilizadas em computadores 386, 486 e nos primeiros computadores pentium, em forma de SIM de 30 ou 72 contactos e as mais comuns são as de 70ns.

Memória RAM

• EDO RAM

– É um tipo de DRAM que surgiu depois da tecnologia FPM RAM, com a vantagem de ter um tempo de acesso mais rápido (20%) que na tecnologia FPM – cerca 60ns com os primeiros Pentium.

– A diferença de tempo de acesso deve-se a um pequeno Buffer que


A diferença de tempo de acesso deve se a um pequeno Buffer que equipa esta memória e permite o armazenamento dos pedidos do processador enquanto processa o acesso à memória

– As memórias EDO não são, neste momento, utilizadas. Podem ser encontradas em computadores antigos, em módulos de 72 contactos.

55

Memória RAM

• BEDO RAM

– Constituíram uma evolução das memórias EDO RAM, conseguindo-se obter tempos de acesso da ordem dos 50ns quando utilizadas com placas-mãe com barramento (bus) externo de 66Mhz.


– A não compatibilidade com as EDO RAM foi a causa principal para que estas memórias não tivessem sido muito utilizadas.

Memória RAM

• SDRAM

– Tanto as memórias FPM como as memórias EDO são assíncronas, isto é, trabalham com o seu próprio ritmo, independentemente dos ciclos de relógio da placa-mãe.

– Isto explica por que memórias FPM foram projectadas para funcionar


Isto explica por que memórias FPM, foram projectadas para funcionar nas placas dos processadores 386 ou 486 (de 25 e 33 Mhz), funcionam sem problema sem placas para processadores Pentium, de 66 e 133Mhz.

– As memórias SDRAM, por sua vez, são capazes de trabalhar sincronizadas com os ciclos de relógio da placa-mãe, sem tempos de espera. Isto significa que a temporização de uma SDRAM é sempre de uma leitura por ciclo, independentemente da velocidade de barramento utilizado.

Memória RAM

• SDRAM

– FSB (Front Side Bus) – velocidade externa ao processador, ou seja, a velocidade a que o processador comunica com a memória e componentes da placa-mãe.

Como é necessário que a memória SDRAM seja tão rápida como a


– Como é necessário que a memória SDRAM seja tão rápida como a placa-mãe, encontramos versões com tempos de acesso entre 15 e 6 ns.

– O facto de funcionarem sincronizadas com os ciclos da placa-mãe torna-as muito mais rápidas que as suas antecessoras.

56

Memória RAM

• VDRAM

– Trata-se de uma memória, que está fisicamente localizado nas placas de vídeo, e que é independente da RAM do sistema.


Memória RAM

• DDR

– Trata-se de um novo tipo de memória RAM.

– A sigla DDR vem de Double Date Rate e indica, justamente, a capacidade das Memórias DDR transmitirem dados duas vezes por ciclo: uma transferência no início do ciclo clock e uma segunda


ciclo: uma transferência no início do ciclo clock e uma segunda transferência no final.

– Um módulo de DDR de 266Mhz, por exemplo, não trabalha a 266Mhz, mas sim a apenas 133Mhz, no entanto, como são feitas duas transferências por ciclo, o desempenho é equivalente ao que seria alcançado pelo um módulo de 266Mhz.

Memória ROM (Read Only Memory)(Read Only Memory)

• Enquanto que a memória RAM é a de leitura e escrita, a memória ROM é apenas de leitura.

• Têm como função o armazenamento de instruções básicas sobre o hardware do computador, tais como rotinas de arranque, rotinas de teste de dispositivos de hardware e todas as instruções necessárias para que


p ç p qo processador reconheça e interaja correctamente com os dispositivos de entrada e saída.

• É estática, não perde a informação mesmo estando o computador desligado.

57

Memória ROM

• A memória ROM é constituída por três tipos de programas:

– BIOS (Basic Input/output Sytem) – conjunto de instruções de software que permite ao processador trabalhar com periféricos básicos como, por exemplo, a unidade de disquete.

POST (Power On Self Test) autoteste de inicialização realizado


– POST (Power-On Self Test) – autoteste de inicialização, realizado sempre que um computador é inicializado. Este autoteste executa as seguintes rotinas:

• Identifica a configuração instalada;• Inicializa todos os circuitos periféricos ligados à placa-mãe;• Inicializa o vídeo;• Testa o teclado;• Carrega o sistema operativo para a memória;• Entrega o controlo do processador ao sistema operativo;

Memória ROM

ROM BIOS


• SETUP (configuração do sistema) – programa de configuração do hardware do computador. Essa configuração pode ser feita manualmente pelo utilizador através de várias opções num interface próprio.

• Os fabricantes de computadores incluem as memórias ROM nos seus computadores (nas Placa-mãe) e colocam nelas instruções necessárias para o bom arranque do sistema.

Memória ROM

• Existem Fundamentalmente três tipos de Memórias ROM segundo a forma de gravação que são as PROM, EPROM e EEPROM.

• Nas memórias PROM (Programmable ROM), a informação pode ser gravada uma só vez através de um equipamento especial – programa de EPROM. A programação é feita fundindo fusíveis internos à memória.

• Nas EPROM (Eraseble and programmable ROM) pode se gravar e


• Nas EPROM (Eraseble and programmable ROM) pode-se gravar e apagar um determinado número de vezes. A programação é feita pela indução de cargas eléctricas aos circuitos internos. A eliminação do programa faz-se expondo a memória a raios ultravioletas (UV).

• Nas EEPROM (Electricaly EPROM) pode, ser programadas electronicamente sem as retirar do seu local na placa-mãe.

58

Memória ROM


Memória Cache

• O processador é muito mais rápido do que a memória RAM. Isso faz com que fique sub utilizado quando precisa enviar muitos dados consecutivamente. Ou seja, durante grande parte do tempo não processa nada, espera que a memória fique pronta para enviar novamente os dados.


• Para fazer com que o processador não fique sub utilizado quando envia muitos dados a memória RAM, foi colocada uma memória mais rápida, chamada de memória cache, do tipo SRAM.

• Os dados são então lidos da memória RAM e copiados para a memória cache, logo o processador acede a esses dados muito mais rápido.

Memória Cache

• Com a utilização da cache o computador fica muito mais rápido, pois não há tempos de espera ao receber ou enviar dados do processador para a RAM.

• A memória cache é encontrada em dois tipos (níveis):


– Memória Cache L1 (Level 1 – Nível 1) – presente dentro do processador ou cache interna. A sua capacidade pode ir até aos 128KB, divididos em duas partes, uma para dados, outra para instruções.

– Memória Cache L2 (Level 2 – Nível 2) – presente na placa-mãe ou dentro do processador, no caso dos computadores recentes. Quando é externa, a sua capacidade depende do chipset presente na placa-mãe. Quando é interna a capacidade varia de 128KB a 2MB.

Aula 6 - Bios Setup

Documents

Transcript of Aula 6 - Bios Setup