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Sistemas Operacionais #1 Pontifícia Universidade Católica PUC - Minas Poços de Caldas Sistemas Operacionais SISTEMA DE ENTRADA E SAÍDA Prof. D.Sc. Eduardo.

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1 Sistemas Operacionais #1 Pontifícia Universidade Católica PUC - Minas Poços de Caldas Sistemas Operacionais SISTEMA DE ENTRADA E SAÍDA Prof. D.Sc. Eduardo Barrére DCC026

2 Sistemas Operacionais #2 Uma estrutura de barramento típica

3 Sistemas Operacionais #3 Determina o estado do dispositivo: –pronto –ocupado –erro Ciclo Busy-wait para aguardar por uma comunicação com o dispositivo. Polling (espera em ciclo)

4 Sistemas Operacionais #4 Interrupção

5 Sistemas Operacionais #5 Tabela de vetor de eventos do Pentium

6 Sistemas Operacionais #6 Usado para transferências de dados em grande quantidade. Necessita de um controlador de DMA Ignora a CPU na transferência entre um dispositivo de I/O e a memória. Acesso Direto a Memória

7 Sistemas Operacionais #7 DMA

8 Sistemas Operacionais #8 Uma estrutura do sistema de I/O

9 Sistemas Operacionais #9 Interface de I/O Chamadas de Sistemas de I/O encapsulam comportamentos em classes genéricas. A camada do driver de dispositivo esconde as diferenças entre os controladores de I/O e o kernel Os dispositivos variam em diversas dimensões: –stream de caractere ou bloco –Acesso sequencial ou randômico –Compartilhado ou dedicado –Velocidade de operação –Leitura-escrita, somente leitura ou somente escrita

10 Sistemas Operacionais #10 Dispositivos de Rede Unix e Windows incluem interface com sockets –Separa protocolo de rede com operações de rede –Inclui a funcionalidade select, que gerencia um conjunto de sockets Outras comunicações: pipes, FIFOs, streams, filas, mailboxes.

11 Sistemas Operacionais #11 Oferece: tempo corrente, tempo passado, temporizador Permite programar intervalos de tempo que são utilizados por temporizadores e interrupções periódicas Relógios e Temporizadores

12 Sistemas Operacionais #12 I/O com e sem Bloqueio Bloqueada(síncrona): o processo é suspenso até que a requisção de I/O esteja completa –Fácil de usar e entender –Insuficiente para muitas necessidades Não Bloqueada: a chamada de I/O não bloqueia o processo. Uso de streams –Implementeda via multi-threading –Cópia de dados (bufferizados), interface com o usuário, etc. –Retorna rapidamente com a quantidade de bytes lidos ou escritos. Assíncrona: o processo continua rodando enquanto a operação de I/O é executada. –Dificuldade para usar. –O subsistema de I/O sinaliza (memória, interrupção via softaware, etc.) o processo quando a operação de I/O estiver completa.

13 Sistemas Operacionais #13 Ordenação –Para uma leitura em disco (3 arquivos em posições distintas) Bufferização: armazena dados na memória enquanto é feita a transferência entre os dispositivos –Para dispositivos de velocidades diferentes –Para dispositivos com capacidades diferentes Cache Spool Kernel do subsistema de I/O

14 Sistemas Operacionais #14 Tabela de Status dos dispositivos

15 Sistemas Operacionais #15 Tratamento de Erros O SO pode tentar ler novamente um disco antes de reportar um erro. Retorna um código de erro quando a operação não pode ser concluída Alguns SOs permitem criar arquivos de logs para os erros de I/O

16 Sistemas Operacionais #16 Estrutura de Dados do Kernel Kernel keeps state info for I/O components, including open file tables, network connections, character device state Many, many complex data structures to track buffers, memory allocation, dirty blocks Some use object-oriented methods and message passing to implement I/O

17 Sistemas Operacionais #17 Estrutura do Kernel do UNIX


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