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Motivação

  Alguns dos primeiros computadores tinham uma instrução lê cartão , que comandava diretamente a leitora de cartões, enviando instruções e recebendo dados, até a leitura completa do cartão, quanto o fluxo normal de execução de instruções da CPU era retomado. A leitura de um cartão envolvia a movimentação mecânica do cartão, e era intrinsecamente lenta, tomando um tempo em que a CPU poderia executar alguns milhares de instruções. CPUs eram muito caras, da ordem de milhões de dólares, e todo esforço para um melhor aproveitamento de seus recursos era justificável.

Surgiu então a idéia de leitura antecipada dos cartões. Os 80 bytes lidos de um cartão seriam colocados em uma área de memória, chamada buffer . Enquanto a leitora estivesse operando, o programa do usuário continuaria fazendo seus cálculos, usando a CPU. Quando o programa do usuário quisesse ler um cartão, sua imagem seria obtida diretamente da memória, numa operação rápida. Uma idéia simples e boa, que entretanto colocava novos problemas:

• o modelo de programação para o usuário não deveria ser alterado. O programador comum poderia continuar a pensar que o comando read(cardReader, cardImage) acionava a leitora, e lia efetivamente os mesmos cartões, na mesma ordem em que estavam colocados no escaninho de entrada;
• era necessário um mecanismo para a leitora avisar do término da leitura de um cartão, de onde surgiu a interrupção
• o programa do usuário deveria esperar quando o buffer estivesse vazio, e a leitora deveria esperar quando o buffer estivesse cheio