Questão de Arquitetura de Computadores — Interrupções e dispositivos de entrada e saída — FUNCERN 2025

Técnicas de Entrada/Saída: E/S Programada, Interrupção e DMA

Gabarito: letra B. Para o Dispositivo A (sensor lento, 1 byte a cada 5s), a E/S por Interrupção é a mais adequada, pois evita polling constante e a baixa frequência não sobrecarrega a CPU. Para o Dispositivo B (controladora de disco, 500 MB), o DMA é a melhor escolha, pois permite transferência direta à memória sem intervenção da CPU, liberando-a para outras tarefas. A combinação de E/S por Interrupção para A e DMA para B atende aos objetivos de maximizar tempo de CPU, minimizar sobrecarga de interrupções e reduzir espera ativa.

A questão cobra o entendimento das características de cada técnica de E/S e sua aplicação em cenários distintos. A tabela abaixo resume os métodos:

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que E/S Programada é adequada para ambos os dispositivos. Para o Dispositivo B, isso exigiria que a CPU ficasse em espera ativa durante toda a transferência de 500 MB, consumindo tempo de processamento de forma ineficiente. Além disso, para o Dispositivo A, embora possível, a E/S programada desperdiçaria ciclos de CPU com polling desnecessário, enquanto a interrupção seria mais eficiente.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A combinação de E/S por Interrupção para o sensor (Dispositivo A) e DMA para a controladora de disco (Dispositivo B) é a mais apropriada. O sensor envia dados com baixa frequência (1 byte a cada 5s), então a interrupção não causa sobrecarga e evita espera ativa. Já a controladora de disco transfere um grande volume (500 MB), e o DMA permite que a CPU execute outras tarefas durante a transferência, interrompendo apenas no final.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Sugere E/S Programada para A e E/S por Interrupção para B. Embora a interrupção para B pareça melhor que programada, ainda assim a cada bloco transferido (tipicamente setores de 512 bytes ou 4 KB) haveria uma interrupção, gerando muitas trocas de contexto e sobrecarga. O DMA é superior para grandes transferências. Para o sensor, a E/S programada é inferior à interrupção.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Propõe DMA para o sensor (A) e E/S Programada para a controladora (B). Usar DMA para transferir 1 byte a cada 5 segundos é desnecessário: a configuração do DMA (inicialização de registradores, etc.) gera mais sobrecarga que o ganho. Já a E/S programada para a controladora de disco é a pior escolha, pois prende a CPU em espera ativa por todo o arquivo de 500 MB.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Indica DMA para ambos. Para o sensor, o DMA é um recurso caro e desproporcional: a transferência de 1 byte é tão rápida que a CPU poderia simplesmente ler o dado por interrupção sem necessidade de um canal de DMA. Além disso, o controlador DMA pode ser melhor alocado para dispositivos que realmente precisam de alta taxa de transferência.