Questão de Arquitetura de Computadores — Armazenamento de Dados em Arquitetura de Computadores — Instituto Access 2024

Técnicas de Entrada e Saída: DMA (Acesso Direto à Memória)

Gabarito: E. O controlador de DMA (Direct Memory Access) é um hardware especializado que gerencia a transferência de dados entre um dispositivo de E/S e a memória principal sem intervenção contínua da CPU. Ao final da transferência, ele gera uma interrupção de hardware para notificar a CPU, permitindo que o processador execute outras tarefas durante a operação. As demais alternativas contêm erros conceituais sobre o funcionamento do DMA e de outras técnicas de E/S.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que no DMA a E/S ocorre sob controle direto e contínuo do programa que acessa a memória. Isso descreve a E/S programada (polling), onde a CPU verifica constantemente o estado do dispositivo. No DMA, o controlador assume o controle do barramento e transfere blocos de dados sem intervenção da CPU, exceto no início e no fim (interrupção). Portanto, há uma troca de conceitos: a alternativa confunde DMA com E/S programada.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Diz que o dispositivo DMA e a CPU sempre compartilham um mesmo barramento para acesso aos dispositivos de E/S. Nem sempre é verdade: muitas arquiteturas utilizam barramentos dedicados para DMA (ex.: barramento PCI ou PCIe com canais específicos) ou implementam o controlador DMA diretamente no chipset, permitindo acesso à memória sem disputa com a CPU. A expressão "sempre" torna a afirmação falsa, pois existem configurações com barramentos separados.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que a técnica de DMA dispensa o uso do módulo de E/S. Na realidade, o controlador DMA é um módulo de E/S especializado, mas ainda é necessário um controlador de dispositivo (módulo de E/S) para interface com o periférico (ex.: placa de rede, controladora de disco). O DMA apenas gerencia a transferência de dados entre o módulo de E/S e a memória; não substitui o módulo em si.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Diz que a E/S programada não aceita interrupções e, por isso, sobrecarrega menos o processador. Na verdade, a E/S programada (polling) é a que mais sobrecarrega a CPU, pois ela fica em um laço de verificação contínua do estado do dispositivo. Além disso, a E/S programada pode sim aceitar interrupções (em algumas implementações, o programador pode combiná-las), mas o enunciado está errado ao afirmar que sobrecarrega menos. A técnica que reduz a sobrecarga da CPU é justamente a E/S por interrupção e o DMA.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O controlador de DMA sinaliza à CPU por meio de uma interrupção em hardware quando uma transferência de blocos é concluída. Isso permite que a CPU continue executando outras instruções enquanto o DMA opera, e ao final recebe uma notificação para processar os dados ou iniciar nova transferência. Esse é o funcionamento padrão do DMA em computadores modernos.

Gabarito: letra E.