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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 1

Sistemas OperacionaisSistemas Operacionais

Prof. Sérgio FernandoProf. Sérgio Fernando

Adaptado do livro: Arquitetura de Sistemas Operacionais (Francis Berenger Adaptado do livro: Arquitetura de Sistemas Operacionais (Francis Berenger Machado e Luiz Paulo Maia)Machado e Luiz Paulo Maia)

Parte 5 Parte 5 Gerência de DispositivosGerência de Dispositivos

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Parte 5 – 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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Parte 5 – 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

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o K

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el

I nd epend ented o d isp ositivo

(a )

D ep end en ted o d isp ositivo

(b )

SOFT

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RE

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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 4Arq

uite

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de

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– M

acha

do/M

aia

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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Parte 5 – 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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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 6Arq

uite

tura

de

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ais

– M

acha

do/M

aia

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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Parte 5 – 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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Parte 5 – 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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Parte 5 – 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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Parte 5 – 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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Parte 5 – 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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Parte 5 – 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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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 13

Discos Magnéticos

• Estrutura de um disco magnético

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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 14

Discos Magnéticos

• Tempo de acesso

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Parte 5 – 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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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 16

Desempenho, Redundância e Proteção de Dados

• RAID 0

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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 17

Desempenho, Redundância e Proteção de Dados

• RAID 1

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Parte 5 – Gerência de Dispositivos 18

Desempenho, Redundância e Proteção de Dados

• RAID 5