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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 1
Arquitetura de Sistemas Arquitetura de Sistemas OperacionaisOperacionais
Francis Berenger MachadoFrancis Berenger MachadoLuiz Paulo MaiaLuiz Paulo Maia
Capítulo 12Capítulo 12Gerência de DispositivosGerência de Dispositivos
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 2
Sumário
• Introdução• Acesso ao Subsistema de Entrada e Saída • Subsistema de Entrada e Saída • Device Driver• Controladores • Dispositivos de Entrada e Saída • Discos Magnéticos
– Desempenho, Redundância e Proteção de Dados
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 3
Introdução
• Gerência de dispositivos
C on tro lado res
D ispo sitivo s d e E/ S
Processo
Sistem a d e A rq u ivo s
D evice D rivers
Sub sistem a d e E/ S
O perações d e E/ S
Mo
do
Usu
ári
oM
od
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el
I nd epend ented o d isp ositivo
(a )
D ep end en ted o d isp ositivo
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 4Arq
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de
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Acesso ao Subsistema de E/S
• Operações de E/S
D evice d r ivers
D ispo sitivo s d e E/ S
C om an dosd e E/ S
Ro tina s d e E/ S
System ca lls d e E/ S
A plicaçã o
Bib lio tecas
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 5
Subsistema de E/S
• Responsável por realizar as funções comuns a todos os tipos de dispositivos, ficando os aspectos específicos de cada periférico como responsabilidade dos device drivers
• Criar uma unidade lógica de transferência independente do dispositivo
• Tratamento de erros nas operações de E/S• Mecanismo de proteção de acesso aos
dispositivos• Bufferização • Interface padronizada com os device drivers
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 6Arq
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do/M
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Device Drivers
Processo
D r iver d eIm presso ra
Sub sistem a d e E/ S
D r iver d eD isco
D r iver d eFita
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 7
Device Drivers
• Driver de disco
Ro tinad e E/ S
D r iverd e D isco
C on tro lado rd e D isco
Le r b lo co n Le r seto r x
D iscos
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 8
Controladores
• UCP, memória e controladores
M em óriaPr in cip a lU C P
C on tro lado rd e
Im p resso ra
C on tro lado rd e
D isco
C on tro lado rd e
Fita
Im p resso ra D isco Fita
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 9
Controladores
• Técnica de DMA
U C P
C on tro lado rd e D M A
Reg istra do res
Bu ffer
M em óriaPr in cip a l
Bu ffer de E/ S
C on tro lado rd e
D isco
D isco
1
2
3
4
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 10
Controladores
• Controlador SCSI
Dis
po
siti
vos
SCSI
U C P
M em ór iaPr in cip a l
Dis
po
siti
vos
nã
o-S
CSI
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 11
Dispositivos de E/S
• Os dispositivos de E/S são utilizados para permitir a comunicação entre o sistema computacional e o mundo externo: CD-ROM, teclado e mouse, impressoras e CD-RW
• Duas categorias: dispositivos estruturados e dispositivos não-estruturados.
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 12
Dispositivos de E/S
• Os dispositivos estruturados caracterizam-se por armazenar informações em blocos de tamanho fixo– Acesso direto– Acesso seqüencial
• Dispositivos não-estruturados são aqueles que enviam ou recebem uma seqüência de caracteres sem estar estruturada no formato de um bloco
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 13
Discos Magnéticos
• Estrutura de um disco magnético
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 14
Discos Magnéticos
• Tempo de acesso
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 15
Desempenho, Redundância e Proteção de Dados
• Subsistema de discos
Sistem aO peracion a l
Sistem aO peracion a l
So ftw areRA ID
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 16
Desempenho, Redundância e Proteção de Dados
• RAID 0
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 17
Desempenho, Redundância e Proteção de Dados
• RAID 1
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Cap. 12 – Gerência de Dispositivos 18
Desempenho, Redundância e Proteção de Dados
• RAID 5