O Controlador de Tráfego: Chipset e Sistemas de Interrupção

Veja a vídeo-aula do Módulo 0, falando um pouco sobre o que será abordado durante o curso!

Este módulo é o ponto de partida do curso, onde o aluno será introduzido ao tema, aos objetivos de aprendizado e às definições fundamentais de Arquitetura de Computadores.

Aqui estão alguns termos que serão usados durante o curso, esteja atento as suas definições, bons estudos!

Veja sobre as camadas do funcionamento do computador, aprenda onde o hardware e o software se conectam, Bons Estudos!

Primeira vídeo-aula do Módulo 1, aprenda sobre o Chipset!

Este módulo estabelece a definição conceitual e a evolução arquitetônica do chipset, a espinha dorsal lógica da placa-mãe, e seu papel crucial na determinação da funcionalidade e do desempenho da plataforma.

Nesta lição iremos ver a evolução do chipset, estudando a necessidade e progressão das tecnologias desenvolvidas.

Vídeo-aula 2 do Módulo 1!

 Nesta lição veremos a evolução arquitetura de barramentos, estudando as funcionalidades e conceitos.

Mas afinal, para que serve um chipset e como ele funciona? Nesta lição, veremos a utilidade prática do chipset, analisando seu impacto no computador.

Nesta lição veremos a arquitetura moderna de chipsets, estudando suas conexões e domínios, bem como seu funcionamento e benefícios.

Vamos testar o que você aprendeu! Este quiz possui 10 questões sobre os conceitos estudados sobre Chipsets.

Conteúdos para auxiliar no estudo!

Veja a vídeo-aula do Módulo 2!

Este módulo explora o mecanismo de comunicação assíncrona da CPU, detalhando a arquitetura de interrupções, suas rotinas de serviço e o papel do Advanced Programmable Interrupt Controller (APIC) em sistemas multi-core.

Neste modulo, vamos mergulhar no "coração da multitarefa" do seu computador: o ciclo de atendimento de interrupções. Usando a analogia de um chef de cozinha e uma campainha, vamos desvendar o processo genial que permite ao seu processador (CPU) lidar com solicitações urgentes do hardware (como o mouse ou a placa de rede) sem parar suas tarefas principais.

Nesta aula, vamos atualizar nossos conceitos para a era "multi-core", saindo do antigo gerenciador PIC para o cérebro da multitarefa moderna: o APIC.

Você descobrirá como os computadores atuais usam esse sistema sofisticado para gerenciar "pedidos de atenção" do hardware (interrupções). Vamos dividir o APIC em suas duas partes principais: o I/O APIC (o "recepcionista" na placa-mãe que coleta e roteia os chamados) e o Local APIC (o "ramal" dentro de cada núcleo da CPU).

Nesta aula, vamos dos bastidores do hardware para o cérebro do software: o Sistema Operacional. Descobriremos como o SO gerencia o "imprevisível", atendendo às "campainhas" (interrupções) do hardware a qualquer momento sem travar o sistema.

Você aprenderá a estratégia de atendimento assíncrono, entendendo as duas peças-chave: a IDT (o "mapa" que a CPU usa para saber quem chamar) e a ISR (o "script" de emergência). Mais importante, vamos desvendar a tática de dividir o trabalho em Top-Half (o atendimento imediato e ultrarrápido) e Bottom-Half (o processamento pesado deixado para depois), garantindo que seu computador continue ágil e responsivo.

Nesta aula, vamos organizar o caos e classificar os diferentes tipos de eventos que exigem a atenção da CPU.

Você aprenderá a diferença crucial entre uma Interrupção de Hardware (um evento assíncrono e externo, como um clique de mouse) e uma Exceção de Software (um evento síncrono causado pela própria instrução, como uma divisão por zero).

Além disso, vamos mergulhar na taxonomia detalhada das exceções, diferenciando Faults (falhas que podem ser corrigidas para reiniciar a instrução, como um Page Fault), Traps (pausas intencionais para chamar o sistema, como uma System Call) e Aborts (erros graves de hardware que não podem ser recuperados).

Vamos testar o que você aprendeu!

Objetivo: Integrar os conceitos teóricos do I/O APIC e do Interrupt Request (IRQ) através da inspeção do sistema operacional, mapeando a alocação de vetores e analisando o fenômeno do Compartilhamento de IRQ.

Conteúdos para auxiliar no estudo.

Vídeo-Aula do Módulo 3!

Este módulo explora o Acesso Direto à Memória (DMA), o mecanismo que permite a alta taxa de transferência de dados no sistema moderno, e as arquiteturas de suporte que garantem a eficiência e a segurança dessa operação.

Mas por quê esse a DMA surgiu? Quais são suas vantagens e como funciona? Nesta lição veremos o conceito de DMA e sua principal vantagem!

Em dispositivos modernos, o recurso DMA vem instalado originalmente, sem a necessidade de um chip a mais na placa-mãe. Esse método é chamado de Bus Mastering e é o assunto dessa lição.

Na informática, segurança é tão importante quanto performance! Por mais rápido seja, a DMA possui brechas de segurança que podem ser catastróficas. Então veremos quais são essas brechas e como são resolvidas.

Vamos testar o que você aprendeu! Este quiz possui 5 questões sobre os conceitos estudados sobre Gerenciamento de tráfego e DMA.

Agora vamos testar seu conhecimento com uma atividade prática! Você deverá responder o cenário abaixo, atendendo às tarefas exigidas! Use suas palavras sobre o problema proposto e como você solucionaria o problema descrito.

Conteúdos para auxiliar no estudo.