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GERÊNCIA DE DISPOSITIVOS

Diogo Mathias

Elias Silva

Flávio Brigeiro

Flávio Lopes

Leonardo Dias

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Introdução

A gerência de dispositivos de entrada/saída é uma das principais e mais complexas funções de um sistema operacional. Sua implementação é estruturada através de camadas em um modelo semelhante ao apresentado para o sistema operacional como um todo.

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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

Modo U

suário

Modo K

ernel

I nd epend ented o d isp ositivo

(a )

D ep end en ted o d isp ositivo

(b )

SOFT

WA

RE

HA

RD

WA

RE

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ACESSO AO SUBSISTEMA DE ENTRADA E SAÍDA

O sistema operacional deve tornar as operações de e/s o mais simples possível para o usuário e suas aplicações. Para isso, o sistema possui um conjunto de rotinas que possibilita a comunicação com qualquer dispositivo que possa ser conectado ao computador.

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Acesso ao Subsistema de E/S

D evice d r ivers

D ispo sitivo s d e E/ S

C o m a n do sd e E/ S

Ro tina s d e E/ S

System ca lls d e E/ S

A p licaçã o

Bib lio teca s

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SUBSISTEMA DE ENTRADA E SAÍDA

O subsistema de entrada é responsável por realizar as funções comuns a todos os tipos de dispositivos, ficando os aspectos específicos de cada periférico como responsabilidade dos device drivers. Dessa forma, o subsistema de e/s é a parte do sistema operacional que oferece uma interface uniforme com as camadas superiores.

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DEVICE DRIVERS

O device drivers, ou somente driver, tem como função implementar a comunicação do subsistema de e/s com os dispositivos, através de controladores. Enquanto o subsistema de e/s trata de funções ligadas a todos os dispositivos, os drivers tratam apenas dos seus aspectos particulares.

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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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CONTROLADORES

Os controladores são componentes de hardware responsáveis por manipular diretamente os dispositivos de e/s. O sistema operacional, mais exatamente o device driver, comunica-se com os dispositivos através dos controladores. Em geral, o controlador pode ser uma placa independente conectada a um slot do computador ou implementado na mesma placa do processador.

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DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA

Os dispositivos de entrada e saída são utilizados para permitir a comunicação entre o sistema computacional e o mundo externo. Os dispositivos de e/s podem ser classificados, como de entrada de dados, como cd-rom, teclado e mouse, ou de saída de dados. Como impressoras. Também é possível que um dispositivo realize tanto entrada quanto saída de dados, como modems, discos e cd-rw.

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DISCOS MAGNÉTICOS

Entre os diversos dispositivos de e/s, os discos magnéticos merecem atenção especial, por serem o principal repositório de dados utilizado pela maioria das aplicações e pelo próprio sistema operacional. Fatores como desempenho e segurança devem ser considerados na arquitetura de discos magnéticos.

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DISCOS MAGNÉTICOS

Na realidade, um disco magnético é constituído por vários discos sobrepostos, unidos por um mesmo eixo vertical, girando a uma velocidade constante.

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DESEMPENHO, REDUNDÂNCIA E PROTEÇÃO DE DADOS

No final da década de 1980, pesquisadores de Universidade de Califórnia em Berkeley desenvolveram técnicas de gerenciamento de discos que otimizavam as operações de e/s e implementavam redundância e proteção de dados conhecidas como Raid (Redundant Arrays of Inexpensive Disk). As diferentes técnicas, utilizando múltiplos discos, foram publicadas em seis níveis (Raid 1-6). Estas técnicas tiveram grande aceitação no mercado e, posteriormente, um novo nível foi introduzido e denominado Raid 0.

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Subsistemas de Discos

Sistem aO peracion a l

Sistem aO peracion a l

Softw areRA ID