PCI

Embora fosse relativamente rápido, o VLB estava longe de ser perfeito. Em 1992 foi introduzido o barramento PCI, que manteve a mesma freqüência de operação, mas incorporou suporte nativo a plug-and-play e bus mastering, além de romper os laços de legado com o ISA, o que simplificou muito a pinagem do barramento.

O PCI opera nativamente a 33 MHz, o que resulta em uma taxa de transmissão teórica de 133 MB/s. Entretanto, assim como em outros barramentos, a freqüência do PCI está vinculada à freqüência de operação da placa-mãe, de forma que, ao fazer overclock (ou underclock) a freqüência do PCI acaba também sendo alterada.

Em uma placa-mãe soquete 7 antiga, que opera a 66 MHz, o PCI opera à metade da freqüência da placa-mãe. Ao fazer overclock para 75 ou 83 MHz, o PCI e todas as placas conectadas a ele passam a operar a respectivamente 37.5 MHz e 41.5 MHz. Isto acabava resultando em um ganho expressivo de desempenho, já que, além do processador, temos ganhos de desempenho também em outros componentes.

Conforme a freqüência das placas foi subindo, passaram a ser utilizados divisores cada vez maiores, de forma a manter o PCI operando à sua freqüência original. Em uma placa-mãe operando a 133 MHz, a freqüência é dividida por 4 e, em uma de 200 MHz, é dividida por 6.

Como você pode notar, o barramento PCI tem se tornado cada vez mais lento com relação ao processador e outros componentes, de forma que com o passar do tempo os periféricos mais rápidos migraram para outros barramentos, como o AGP e o PCI-Express. Ou seja, a história se repete, com o PCI lentamente se tornando obsoleto, assim como o ISA há uma década atrás.

Slots PCI e slot AGP

Uma das principais vantagens do PCI sobre os barramentos anteriores é o suporte a Bus Mastering. Tanto o EISA quanto o VLB ofereciam um sistema de Bus Mastering rudimentar, mas o recurso acabou não sendo muito utilizado por um conjunto de fatores, incluindo as dificuldades no desenvolvimento dos drivers. Apenas com o PCI foi criado um padrão realmente confiável, que foi adotado em massa pelos fabricantes.

O Bus Mastering é um sistema avançado de acesso direto à memória, que permite que HDs, placas de vídeo e outros periféricos leiam e gravem dados diretamente na memória RAM, deixando o processador livre.

Um dos melhores exemplos é quando o sistema está ocupado inicializando vários programas simultaneamente. O HD precisa transferir grandes quantidades de arquivos e bibliotecas para a memória, a placa de vídeo precisa exibir as telas de progresso e atualizar a tela, enquanto o processador fica ocupado processando as configurações e outras informações necessárias ao carregamento dos programas. Graças ao Bus Mastering, um micro atual ainda continua respondendo aos movimentos do mouse e às teclas digitadas no teclado, os downloads e transferências de arquivos através da rede não são interrompidos e assim por diante, muito diferente dos micros antigos que literalmente “paravam” durante transferências de arquivos e carregamento dos programas.

Complementando, temos a questão do plug-and-play. Atualmente, estamos acostumados a instalar o dispositivo, instalar os drivers e ver tudo funcionar, mas antigamente as coisas não eram assim tão simples, de forma que o plug-and-play foi tema de grande destaque.

Tudo começa durante a inicialização do micro. O BIOS envia um sinal de requisição para todos os periféricos instalados no micro. Um periférico PnP é capaz de responder ao chamado, permitindo ao BIOS reconhecer os periféricos PnP instalados. O passo seguinte é criar uma tabela com todas as interrupções disponíveis e atribuir cada uma a um dispositivo. O sistema operacional entra em cena logo em seguida, lendo as informações disponibilizadas pelo BIOS e inicializando os periféricos de acordo.

As informações sobre a configuração atual da distribuição dos recursos entre os periféricos são gravadas em uma área do CMOS chamada de ESCD. Tanto o BIOS (durante o POST) quanto o sistema operacional (durante a inicialização) lêem essa lista e, caso não haja nenhuma mudança no hardware instalado, mantêm suas configurações. Isso permite que o sistema operacional (desde que seja compatível com o PnP) possa alterar as configurações caso necessário. No Windows 95/98, o próprio usuário pode alterar livremente as configurações do sistema através do gerenciador de dispositivos, encontrado no ícone sistema, dentro do painel de controle.

Na maioria das placas-mãe, você encontra a opção “Reset ESCD” ou “Reset Configuration Data” que, quando ativada, força o BIOS a atualizar os dados da tabela, descartando as informações anteriores. Em muitos casos, isso soluciona problemas relacionados à detecção de periféricos, como, por exemplo, ao substituir a placa de som e perceber que a nova não foi detectada pelo sistema.

Nos micros atuais, os conflitos de endereços são uma ocorrência relativamente rara. Na maioria dos casos, problemas de detecção de periféricos, sobretudo no Linux, estão mais relacionados a problemas no ACPI, à falta de drivers ou à falta de suporte por parte dos drivers existentes.

O ACPI é o responsável não apenas pelo suporte a economia de energia (incluindo o ajuste dinâmico da freqüência do processador), mas também pela inicialização de vários periféricos. É comum, por exemplo, que a placa wireless não seja detectada, ou que você não consiga ativar o transmissor usando os botões até que instale o driver ou utilitário fornecido pelo fabricante. No Acer 5043 (e outros modelos similares), por exemplo, você só consegue ativar o transmissor da placa wireless depois de instalar o Acer Launch Manager.

Em placas antigas, que ainda possuem slots ISA, existe um complicador adicional, já que placas legacy ISA (as configuradas via jumper) não são detectadas pelo BIOS e por isso não entram na tabela de endereços, o que pode fazer com que os endereços usados por elas sejam atribuídos a outras placas, causando conflitos, como nos velhos tempos.

Para evitar esse problema, é preciso reservar manualmente os endereços de IRQ e DMA ocupados por periféricos ISA de legado através da sessão “PNP/PCI Setup” do Setup. Se, por exemplo, você tiver uma placa de som não PnP, que esteja configurada para utilizar o IRQ 5 e os canais de DMA 1 e 5, você deverá reservar os três canais, para que o BIOS não os atribua a nenhum outro periférico.

O Windows (desde o 95) inclui algumas rotinas que permitem identificar estes periféricos antigos de maneira indireta, configurando-os e salvando as configurações no ESCD. A verificação é feita durante a instalação e através do utilitário “Adicionar novo Hardware”. Apesar de não ser infalível, esse recurso permite diminuir bastante os conflitos gerados por periféricos antigos.