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Procedimentos de teste de interoperabilidade manual de Type-C USB

Este artigo explica como testar a interoperabilidade de sistemas habilitados para USB Type-C e Windows. Ele fornece diretrizes para que os fabricantes de dispositivos e sistemas executem vários testes funcionais e de estresse em sistemas e dispositivos que expõem um conector Type-C USB. Ele pressupõe que o leitor esteja familiarizado com a especificação USB oficial e os procedimentos de teste de interoperabilidade xHCI. A especificação USB pode ser baixada de USB.ORG.

Para executar esses testes usando a placa Usb Type-C ConnEx, consulte Testar sistemas de Type-C USB com USB Type-C ConnEx.

O produto de teste pode pertencer a uma ou mais das seguintes categorias:

  • Sistema: desktops, laptops, tablets, servidores ou telefones com uma porta USB Type-C exposta. O sistema deve estar executando uma versão do Windows 10, como o Windows 10 para edições da área de trabalho (Home, Pro, Enterprise e Education), Windows 10 Mobile ou outras versões.
  • Dock: qualquer dispositivo Type-C USB que exponha mais de uma porta.
  • Dispositivo: qualquer dispositivo USB com uma porta Type-C que possa ser anexada a um sistema ou encaixe. Essa categoria inclui dispositivos USB tradicionais e dispositivos que dão suporte aos modos acessórios e alternativos, conforme definido na especificação de Type-C USB.

Especificações e procedimentos oficiais

Os procedimentos de teste de interoperabilidade de Type-C USB são divididos em duas seções: FT (teste funcional) e teste de estresse (ST). Cada seção de teste descreve o caso de teste e identifica a categoria que se aplica ao teste. O produto deve ser testado em relação a toda a categoria aplicável. Determinados casos de teste contêm links para dicas e sugestões relevantes para informações adicionais. Este documento se concentra na funcionalidade e na experiência de Type-C USB. Uma solução de Type-C USB pode conter outros componentes USB, como um hub USB ou um controlador USB. O teste detalhado de hubs e controladores USB é abordado nos procedimentos de teste de interoperabilidade xHCI do USB-IF e no Kit de Certificação de Hardware do Windows.

A seção de teste de estresse descreve os procedimentos para cenários de estresse e casos-limite, que testam a estabilidade do dispositivo ao longo de um período de tempo. O teste de estresse requer um dispositivo personalizado, o Microsoft USB Test Tool (MUTT) devices, para validação de USB legado (não relacionado ao USB Type-C). Mais testes e automação adicionais podem ser realizados com o dispositivo de teste USB Type-C que será lançado.

Caso FT 1: enumeração de dispositivo

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo

Para confirmar se a enumeração do dispositivo está funcional:

  1. Reinicie o sistema de teste e entre no Windows.

  2. Abra o Gerenciador de Dispositivos no sistema de teste. Em Início, digite devmgmt.msc na caixa Pesquisar de texto.

  3. Conecte um dispositivo a um sistema com suporte para USB Type-C. Verifique se o dispositivo está ligado ou conectado a uma fonte de energia externa, se necessário.

    • Sistema: conecte qualquer dispositivo USB Type-C ao sistema.
    • Dispositivo: conecte o dispositivo a um sistema Type-C USB habilitado.
    • Encaixe: Conecte qualquer dispositivo USB 3.0 e qualquer dispositivo USB Type-C que suporte o modo alternativo ou seja um acessório USB Type-C ao encaixe. Conecte o dock ao sistema.

  4. Confirme se o nó do dispositivo foi adicionado ao Gerenciador de Dispositivos. Para obter mais informações, consulte Como confirmar a adição do dispositivo.

  5. Confirme se os dispositivos conectados funcionam sem erros.

  6. Desconecte o dispositivo (e a dock, se aplicável) e observe as alterações no Gerenciador de Dispositivos. O encaixe e o dispositivo não devem aparecer no Gerenciador de Dispositivos. Para obter mais informações, consulte Como confirmar a remoção do dispositivo.

  7. Inverta ou reverta a orientação do cabo USB Type-C e repita da etapa 3 à etapa 6.

Caso FT 2: Inicialização do sistema

Aplica-se a: Sistema, hub, dispositivo

Confirme se o produto em teste não inibe o processo normal de inicialização do sistema

  1. Reinicie o sistema de teste e entre no Windows.

  2. Conecte os seguintes dispositivos USB a um sistema com uma porta usb Type-C exposta:

    • Sistema: conecte esses dispositivos à porta USB Type-C exposta do sistema usando um adaptador USB Type-C para USB Type-A, conforme mostrado nesta imagem:

      Diagrama de uma configuração de USB Type-C.

      • Hub USB
      • Teclado USB
      • Unidade flash USB 3.0

    • Encaixe: conecte esses dispositivos às portas expostas no dock em teste.

      • Hub USB
      • Teclado USB
      • Unidade flash USB 3.0

    • Dispositivo: conecte seu dispositivo à porta Type-C USB exposta do sistema.

  3. Abra o Gerenciador de Dispositivos no sistema de teste. Em Início, digite devmgmt.msc na caixa Pesquisar de texto.

  4. Confirme se o nó do dispositivo foi adicionado ao Gerenciador de Dispositivos. Para obter mais informações, consulte Como confirmar a adição do dispositivo.

  5. Reinicie o sistema; verifique se o sistema é desligado e iniciado corretamente. Investigue as falhas do sistema, se houver.

  6. Para um sistema ou teste de encaixe:

    • Confirme se UEFI/BIOS reconhece a unidade flash USB como mídia inicializável e se o sistema pode ser inicializado dele.
    • Confirme se UEFI/BIOS reconhece o teclado USB e pode ser usado para inserir UEFI/BIOS.

  7. Depois que o sistema for iniciado, confirme se os dispositivos aparecem no Gerenciador de Dispositivos, indicando que eles foram enumerados corretamente.

  8. Valide a funcionalidade do dispositivo para todos os dispositivos anexados.

  9. Para um sistema, repita as etapas 3 a 8 conectando uma estação de acoplamento USB Type-C ao sistema com esses dispositivos conectados à estação.

    • Hub USB
    • Teclado USB
    • Unidade flash USB 3.0

Caso FT 3: Transições de energia do sistema

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo

Confirme se o produto não afeta as transições de energia do sistema e a capacidade de ativação fazendo a transição de estados de energia mais baixos

  1. Reinicie o sistema de teste e entre no Windows.
  2. Anexe um hub USB 3.0 à porta Type-C USB exposta no sistema. Para obter mais informações, consulte Como conectar um dispositivo a um sistema.
  3. Conecte um dispositivo USB ao hub.
  4. Abra o Gerenciador de Dispositivos no sistema de teste.
  5. Confirme se os dispositivos são adicionados ao Gerenciador de Dispositivos. Para obter mais informações, consulte Como confirmar a adição do dispositivo.
  6. Envie o sistema para um estado de energia mais baixo, como Suspensão ou Hibernação, por meio do menu iniciar ou automação.
  7. Acorde o sistema do modo de baixo consumo de energia. Se o dispositivo der suporte à ativação remota, use o dispositivo para ativar o sistema. Para obter mais informações, consulte solução de problemas de ativação do sistema. Caso contrário, acorde o sistema normalmente (usando o botão de energia ou o teclado).
  8. Confirme se o dispositivo ainda está funcional. Para obter mais informações, consulte Como confirmar a funcionalidade do dispositivo.

Repita este teste para outros estados de energia do sistema disponíveis: Suspensão (S3), Hibernação (S4) e Suspensão Híbrida.

Observação

Para simplificar a transição para estados de energia, use o pwrtest.exe incluído no Windows Driver Kit (WDK). Para obter mais informações, consulte PwrTest.

Caso FT 4: Suspensão seletiva

Aplica-se a: Encaixe, dispositivo

Confirme se o dispositivo faz a transição para a suspensão seletiva

  1. Conecte um analisador de barramento USB entre o dispositivo de teste e o sistema. Para obter mais informações, consulte Como usar um Analisador para confirmar a Suspensão Seletiva.
  2. Inicie uma sessão de captura.
  3. Permitir que o dispositivo entre em suspensão seletiva. Aguarde 15 segundos para garantir que nenhuma transferência esteja ativa no dispositivo. Por exemplo, se o dispositivo de teste for uma unidade flash, verifique se nenhum arquivo está aberto; para um teclado ou mouse, deixe o dispositivo em um estado ocioso.
  4. Acione o dispositivo do estado de suspensão seletiva executando uma ação. Por exemplo, na unidade flash, abra um arquivo; para um teclado, pressione uma tecla ou mova o mouse.
  5. Verifique se o dispositivo inseriu o estado de suspensão seletiva no analisador.

Informações adicionais sobre suspensão seletiva podem ser encontradas nas seguintes fontes:

Caso FT 5: Identificação do dock

Aplica-se a: Dock

  1. Reinicie o sistema de teste e entre no Windows.
  2. Conecte a estação de acoplamento USB Type-C ao sistema.
  3. Verifique se o estado do dock está corretamente identificado.

Caso FT 6: Negociação de modo alternativo

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo

Confirmar negociação de modo alternativo para modos com suporte

  1. Reinicie o sistema de teste e entre no Windows.

  2. Abra o Gerenciador de Dispositivos no sistema de teste. Em Início, digite devmgmt.msc na caixa Pesquisar de texto.

  3. Conecte um dispositivo USB Type-C habilitado para modo alternativo a uma porta USB Type-C habilitada para modo alternativo no sistema. Verifique se o dispositivo e o sistema compartilham pelo menos um modo alternativo e se o dispositivo está ligado ou conectado a uma fonte de energia externa, se necessário.

    Observação

    Para dongles/adaptadores Type-C, verifique se um periférico apropriado está ligado e conectado à extremidade oposta àType-C do dongle/adaptador.

  4. Confirme se o dispositivo de modo alternativo é adicionado no Gerenciador de Dispositivos. Em alguns casos, o dispositivo de modo alternativo pode aparecer como um dispositivo Monitor ou outro dispositivo de barramento. Para obter mais informações, consulte Como confirmar a adição do dispositivo.

  5. Desconecte o dispositivo e observe as alterações no Gerenciador de Dispositivos. O hub e o dispositivo não devem mais aparecer no Gerenciador de Dispositivos. Para obter mais informações, consulte Como confirmar a remoção do dispositivo.

  6. Gire ou inverta a orientação do cabo USB Type-C e repita as etapas 2 a 5.

Caso FT 7: Carregamento e entrega de energia (PD)

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo que dá suporte ao protocolo de entrega de energia USB

Confirmar o carregamento com USB Type-C

  1. Execute o teste de entrega de energia USB conforme definido pelo USB-IF.

  2. Reinicie o sistema de teste e entre no Windows.

  3. Execute estas etapas para um sistema:

    1. Conecte dois sistemas com um cabo Type-C USB. Confirme que apenas um sistema está recebendo corrente.
    2. Se o sistema contiver mais de uma porta usb Type-C, conecte duas portas USB Type-C no mesmo sistema com um cabo usb Type-C. Confirme se o sistema não está carregando (em si).
    3. Conecte o carregador USB Type-C empacotado (se empacotado) à porta USB Type-C do sistema. Confirme se o sistema está sendo carregado.
    4. Repita o passo 3c com carregadores USB Type-C de outras fontes.
    5. Conecte o dispositivo USB Type-C à porta USB Type-C exposta pelo sistema. Confirme se o dispositivo está recebendo corrente elétrica.

  4. Realize os seguintes passos para um dock:

    1. Conecte o dock ao sistema habilitado para USB Type-C usando o cabo USB Type-C.
    2. Confirme se o dock está carregando o sistema conectado.

  5. Execute estas etapas para um dispositivo:

    1. Conecte o dispositivo a um sistema habilitado para USB Type-C. Confirme se o dispositivo recebe energia do sistema.
    2. (opcional) Conecte o dispositivo a um sistema habilitado para USB Type-C. Confirme se o dispositivo carrega o sistema.

Caso FT 8: Troca de função

Aplica-se a: Sistema

Confirmar troca de função

  1. Reinicie o sistema de teste e entre no Windows.
  2. Conecte dois sistemas com um cabo Type-C USB.
  3. Confirme as funções atuais de cada sistema.
  4. Execute as etapas necessárias para trocar funções.
  5. Confirme as funções atuais de cada sistema alteradas.

CASO ST 1: Transições de energia do sistema

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo

  1. Reinicie o sistema de teste.
  2. Conecte um dispositivo SuperMUTT USB à porta USB Type-C exposta.
  3. Executar o DF – Dormir com E/S durante o teste:
  4. Repita a etapa 3 com um dispositivo de teste de Type-C USB.

CASO ST 2: Eventos de Transferência

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo

  1. Reinicie o sistema de teste.
  2. Conecte um dispositivo SuperMUTT USB à porta USB Type-C exposta.
  3. Executar o DF – Reinicializar a reinicialização com o teste antes e depois da E/S .
  4. Repita a etapa 3 com um dispositivo de teste de Type-C USB.

ST Caso 3: Plug and Play

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo

  1. Reinicie o sistema de teste.
  2. Conecte um dispositivo SuperMUTT USB à porta USB Type-C exposta.
  3. Execute o TESTE DF – Suspensão e PNP com teste de E/S Antes e Depois .
  4. Repita a etapa 3 com um dispositivo de teste de Type-C USB.

Caso ST 4: topologia do dispositivo

Aplica-se a: Sistema, encaixe, dispositivo

  1. Reinicie o sistema de teste.

  2. Usando um adaptador USB Type-C A/V, conecte todas as portas do adaptador A/V para que todas as funcionalidades possam ser usadas conforme mostrado nesta imagem:

    Diagrama que mostra uma configuração do adaptador USB Type-C A/V.

  3. Se o sistema em teste tiver mais portas USB Type-C, repita a etapa 2.

  4. Executar o DF – Dormir com E/S durante o teste.

Observação

Durante o teste, valide se não há falhas de dispositivos conectados por meio do dongle USB Type-C A/V, como distorção de vídeo ou saída de áudio.

Plano de teste de interoperabilidade do sistema funcional

Duração esperada: 20 minutos

O objetivo desse plano é determinar se o sistema pode trabalhar com diferentes tipos de periféricos e carregadores. Esse plano de teste se concentra no teste de fontes diferentes do OEM para o sistema.

  • Sistemas: sistema Windows 10 com porta Type-C USB exposta.

  • Periféricos

    • Adaptador USB Type-A para USB Type-C - hub USB 3.0 - mouse USB - unidade flash USB 3.0
    • Unidade de armazenamento USB Type-C
    • Vídeo USB Type-C (dongle aceitável)

  • Fonte de alimentação: carregador USB Type-C

  • Executar Teste FT 1: Enumeração de Dispositivos para o dongle USB Type-C. Verifique se cada dispositivo enumera e funciona conforme o esperado. Esta imagem mostra a topologia recomendada para testar o dongle usb tipo A.

    Diagrama de uma topologia para testar o dongle Type-A USB.

  • Executar o Caso FT 6: negociar o modo alternativo para os periféricos restantes na lista. Verifique se cada dispositivo enumera e funciona conforme o esperado.

  • Execute uma versão reduzida do FT Case 7: carregamento e entrega de energia (PD) usando o carregador USB Type-C. Ignore as seções que exigem dois computadores e valide apenas se o sistema é capaz de carregar (aceitar energia) com um adaptador de energia que não seja da Microsoft.

Plano de teste de interoperabilidade do sistema de usabilidade

Duração esperada: 60 minutos

O objetivo desse plano é determinar se esse sistema pode executar os cenários de usuário mais comuns com periféricos Type-C USB. Esse plano de teste pressupõe a conclusão bem-sucedida dos testes descritos no plano de teste de interoperabilidade do sistema funcional. O plano de teste de usabilidade se concentra em cenários comuns de usuário, sistema e dispositivo.

  • Sistemas: sistema Windows 10 com porta Type-C USB exposta.

  • Periféricos

    • Adaptador USB Type-A para USB Type-C - hub USB 3.0 - mouse USB - unidade flash USB 3.0
    • Unidade de armazenamento USB Type-C
    • Vídeo USB Type-C (dongle aceitável)
    • Usb Type-C dongle A/V (inclui vídeo, USB e possivelmente áudio como um único adaptador)

  • Fonte de alimentação: dois carregadores usb Type-C de fornecedores diferentes.

  • Executar FT Case 3: Transições de Energia do Sistema para cada periférico da lista com dongle USB para Type-C. Verifique se cada dispositivo enumera e funciona conforme o esperado antes e depois que o estado de energia do sistema é alterado.

    • Configurar o adaptador de USB Type-A para USB Type-C conforme mostrado nesta imagem.

    Diagrama de uma topologia para testar o dongle Type-A USB.

    • Configure o dongle USB Type-C A/V, conforme mostrado nesta imagem.

      Diagrama de configuração de dongle USB A/V Type-C.

  • Realize FT Caso 2: Inicialização do sistema apenas com o dongle USB Type-C A/V configurado conforme mostrado na imagem anterior e valide os seguintes cenários:

    • O sistema inicia com todos os dispositivos conectados, e o monitor de vídeo conectado por meio do dongle A/V USB Type-C.
    • O sistema inicializa a partir do disco USB conectado por meio do dongle A/V USB Type-C.

Plano de teste de interoperabilidade total

Duração esperada: mais de 180 minutos

O plano de teste de interoperabilidade completo abrange um conjunto maior de cenários de usuário. Execute esses testes quando o sistema do dispositivo estiver se preparando para a certificação USB-IF.

  • Sistemas

    • Sistema Windows 10 com porta Type-C USB exposta.
    • Outro sistema do Windows 10 com porta USB exposta Type-C. Recomendamos um sistema de outra linha de produto ou OEM.

  • Periféricos

    • Adaptador USB Type-A para USB Type-C - Adaptador USB Type-A para USB Type-C - Hub USB 3.0 - Mouse USB - Unidade flash USB 3.0
    • Unidade de armazenamento USB Type-C - vídeo USB Type-C (dongle é aceitável) - dongle USB Type-C A/V (inclui vídeo, áudio e USB como uma única unidade)

  • Fonte de alimentação: dois carregadores usb Type-C de fornecedores diferentes.

  • Execute todos os casos de teste de estresse das funções. A configuração sugerida para o USB Type-C A/V é mostrada nesta imagem:

    Diagrama de uma configuração do adaptador USB Type-C A/V.

Como confirmar a adição do dispositivo

  • Identifique o controlador de host USB ao qual o dispositivo está conectado.
  • Verifique se o novo dispositivo aparece no nó correto no Gerenciador de Dispositivos.
  • Para hubs USB 3.0 conectados a uma porta USB 3.0, espere encontrar dois dispositivos: um conectado a jusante do USB 3.0 e outro a jusante do hub em velocidade máxima USB.

Como confirmar a remoção do dispositivo

  • Identifique seu dispositivo no Gerenciador de Dispositivos.
  • Execute a etapa de teste para remover o dispositivo do sistema.
  • Confirme se o dispositivo não está mais presente no Gerenciador de Dispositivos.
  • Para um hub USB 3.0, verifique se ambos os dispositivos (hubs SuperSpeed e complementar) foram removidos. A não remoção de um dispositivo neste caso pode resultar em uma falha do dispositivo. Todos os componentes envolvidos devem ser investigados para fazer a triagem da causa raiz apropriada.

Como confirmar a funcionalidade do dispositivo

  • Se o dispositivo for um hub USB, verifique se os dispositivos que estão downstream do hub estão funcionais. Verifique se outros dispositivos podem ser conectados a portas disponíveis no hub.
  • Se o dispositivo for um dispositivo HID, teste sua funcionalidade. Certifique-se de que um teclado USB esteja funcionando, um mouse USB esteja movendo o cursor, e um dispositivo de jogo esteja funcional no painel de controle do dispositivo de jogos.
  • Um dispositivo de áudio USB deve reproduzir e/ou gravar som.
  • Um dispositivo de armazenamento deve estar acessível e deve ser capaz de copiar um arquivo de 200 MB ou mais de tamanho.
  • Se o dispositivo tiver várias funções, como digitalizar e imprimir, certifique-se de testar tanto a funcionalidade de digitalização quanto a de impressão.
  • Se o dispositivo for um USB Tipo-C, confirme se a USB aplicável e os modos alternativos estão funcionais.

Como conectar um dispositivo a um sistema

  • Verifique se os dispositivos USB 3.x usam um cabo USB 3.x apropriado para o dispositivo de teste.
  • Se o sistema não reconhecer o dispositivo, verifique se há cabos ou conectores incorretos conectando o dispositivo com um cabo diferente do mesmo tipo.

Solução de problemas de despertar do sistema

Para solucionar problemas de um dispositivo que não é capaz de ativar o sistema:

  • Confirme se o dispositivo é capaz de sair do modo de espera.
  • Confirme se o controlador de host, ao qual o dispositivo está anexado, está configurado para ativar o sistema.

Solução de problemas de estados de energia ausentes

Se o sistema de teste não conseguir alcançar um estado de Suspensão ou Hibernação, verifique se todos os dispositivos no sistema têm os drivers de dispositivo mais recentes instalados. Uma das causas mais comuns é uma placa de vídeo sem suporte no sistema.

Usando o ETW para registrar problemas

Para habilitar o ETW para portas USB 2.0, consulte ETW na pilha central USB do Windows 7.

Para habilitar o registro em log USB 3.0, execute os seguintes comandos alternativamente (ou veja Como capturar um rastreamento de eventos USB com o Logman):

logman start usbtrace -ets -o usbtrace.etl -nb 128 640 -bs 128
logman update usbtrace -ets -p Microsoft-Windows-USB-UCX Default
logman update usbtrace -ets -p Microsoft-Windows-USB-USBHUB3 Default

Depois que os logs forem capturados, execute o cenário de teste.

Interrompa o rastreamento usando este comando:

logman stop usbtrace -ets

Usando um analisador para confirmar a suspensão seletiva

Para analisar o tráfego USB 2.0 e 3.0, você precisa de um dispositivo do Analisador USB, como o LeCroy Voyager M3i, o Advisor T3 ou um TotalPhase Beagle 5000. Esses analisadores são capazes de capturar e exibir informações de estado de link necessárias para confirmar a funcionalidade de suspensão seletiva.

Por exemplo, depois de capturar o tráfego com um analisador TotalPhase, você verá um evento semelhante ao seguinte na saída:

Captura de tela da saída de um analisador USB Type-C.

Quando um teste exige que o dispositivo vá para um estado suspenso, você deve ser capaz de correlacionar o <evento Suspend> com o momento em que você esperava que o dispositivo fosse para o estado suspenso.

Usando um analisador para confirmar as transições do LPM U1 e U2

Um rastreamento do analisador deve mostrar explicitamente cada transição de estado do link: as instruções aparecem como "Rx U0 –> U2" nos eventos. Por exemplo, usando o software LeCroy, na guia Relatório, selecione USB3 Link State Timing View. Essa opção mostra o estado do link em um eixo temporal. Às vezes, o analisador pode não mostrar a transição U1 para U2 corretamente. Você pode ver o estado do link entrando no U1 e se recuperando do U2.

Desabilitando a suspensão seletiva no Gerenciador de Dispositivos

Para desabilitar a suspensão seletiva em um dispositivo USB no Gerenciador de Dispositivos, primeiro localize o nó do dispositivo na árvore do dispositivo. Neste exemplo, desabilite a suspensão seletiva no hub:

Captura de tela mostrando um hub USB genérico selecionado no Gerenciador de Dispositivos do Windows.

Clique com o botão direito do mouse no dispositivo e escolha Propriedades. Em seguida, selecione a guia Gerenciamento de Energia .

Captura de tela da guia gerenciamento de energia do hub USB genérico no Gerenciador de Dispositivos do Windows.

Para desabilitar a suspensão seletiva, certifique-se de que a caixa de seleção Permitir que o computador desligue este dispositivo para economizar energia esteja desmarcada.

Virar ou inverter o cabo USB Type-C

O cabo Type-C USB destina-se a manter a funcionalidade do usuário independentemente da orientação do cabo. Inverter ou reverter o cabo é realizado removendo-o, girando-o 180 graus e reinserindo-o.

Relatórios de resultados do teste

Forneça os detalhes:

  • A lista de testes (em ordem) que foram executados antes do teste com falha.
  • A lista deve especificar os testes que falharam ou passaram.
  • Sistemas, dispositivos, encaixes ou hubs usados para os testes. Inclua a marca, o modelo e o site para que possamos obter informações adicionais, se necessário.