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Este documento aborda o gerenciamento de e/s, explicando os módulos de e/s, suas funções e os diferentes modos de operação: programada, interrupções e acesso direto à memória. Além disso, discute-se o uso de dma (controlador de transferência de dados massivo) e a classificação de dispositivos de e/s de acordo com a natureza da conexão, tipo de transferência de dados e compartilhamento de conexões.
Tipologia: Provas
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Não perca as partes importantes!
Prof. Jó Ueyama
Apresentação baseada nos slides da Profa. Dra. Kalinka Castelo Branco,
do Prof. Dr. Antônio Carlos Sementille e da Profa. Dra. Luciana A. F.
Martimiano e nas transparências fornecidas no site de compra do livro
“Sistemas Operacionais Modernos”
4
Dispositivos de Entrada e Saída
C o n t r o l a d o r e s
D i s p o s i t i v o s d e E / S
P r o c e s s o
S i s t e m a
d e A r q u i v o s
D e v i c e D r i v e r s
S u b s i s t e m a d e E / S
O p e r a ç õ e s d e E / S
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R E
GERENCIAMENTO DE ENTRADA E SAÍDA
Uma das funções principais de um Sistema Operacional é
controlar todos os dispositivos de entrada/saída do
computador. Ele deve:
enviar comandos aos dispositivos;
atender interrupções;
fornecer uma interface entre os dispositivos e o resto
do sistema que seja simples e fácil de usar.
Geralmente, o código para tratamento da entrada e saída
representa uma fração significativa do sistema
operacional total
O S.O. sempre trata com o controlador, não com os
dispositivos.
A Comunicação entre UCP e controladores é feita
através de barramentos comuns (interface de alto
nível)
Interface entre controlador e dispositivo: baixo nível
Mainframes: múltiplos barramentos e processadores
especializados em E/S (canais de E/S).
O S.O.: executa E/S escrevendo comandos (e seus
parâmetros, se existirem) nos registradores dos
controladores.
Quando um comando é aceito, a UCP pode deixar que o
controlador trabalhe sozinho, indo executar outra tarefa.
Quando o dispositivo termina, avisa a UCP através de
uma interrupção.
Operação dos Módulos de E/S
Os módulos de E/S podem operar de 3 maneiras
básicas:
E/S programada
E/S via Interrupções
E/S via Acesso Direto à Memória
O que distingue as três formas: a participação da UCP e
a utilização das interrupções
13
Sistemas Operacionais
E/S
Programada
E/S programada: passos para impressão de uma
cadeia de caracteres (laço até que toda a cadeia
tenha sido impressa);
Impressoras modernas requerem uma ou várias
páginas a serem impressas em vez de caracteres
16
E/S via Interrupção
Na E/S via interrupção: o mecanismo de interrupções é
utilizado para superar o problema da espera da UCP por
operações nos periféricos
A interrupção permite que uma unidade ganhe a
atenção imediata de outra, de forma que a primeira
possa finalizar sua tarefa
envia um comando para o módulo de E/S e passa a
executar outra tarefa;
quando a operação for concluída, o módulo de E/S
interrompe a UCP; e
a UCP executa a troca de dados, liberando o módulo
de E/S e retomando o processamento anterior.
E/S via Interrupção
Usualmente: são assinalados números para as
interrupções, onde o menor número tem prioridade
sobre o maior
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E/S via Acesso Direto à Memória
Inconvenientes das técnicas anteriores:
limitam a capacidade de transferência da UCP, entre
o módulo de E/S e a Memória Principal
uso de mais de uma instrução
UCP fica ocupada no gerenciamento
se a quantidade de dados for grande, o desempenho
do sistema será comprometido
A solução deste problemas: permitir o acesso direto à
memória
o método propõe o uso de uma única interrupção,
para efetuar a transferência de um bloco de dados
entre o periférico e a memória principal
UCP tem envolvimento mínimo no gerenciamento
