Desempenho, Redundância e Proteção de Dados

Arquitetura de Sistemas
Operacionais
Francis Berenger Machado
Luiz Paulo Maia
Capítulo 12
Gerência de Dispositivos
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
1
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
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Introdução
• Gerência
de dispositivos
Modo Usuário
Modo Kernel
SOFTWARE
Processo
Operações de E/ S
Sistema
de Arquivos
Independente
do dispositivo
(a)
Subsistema de E/ S
Device Drivers
HARDWARE
Dependente
do dispositivo
(b)
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
Controladores
Dispositivos de E/ S
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Acesso ao Subsistema de E/S
• Operações
de E/S
Aplicação
Comandos
de E/ S
Bibliotecas
System calls de E/ S
Rotinas de E/ S
Device drivers
Dispositivos de E/ S
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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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
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Device Drivers
Processo
Subsistema de E/ S
Driver de
Impressora
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
Driver de
Disco
Driver de
Fita
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Device Drivers
• Driver de disco
Rotina
de E/ S
Ler bloco n
Driver
de Disco
Ler setor x
Controlador
de Disco
Discos
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Controladores
• UCP, memória e controladores
Memória
Principal
UCP
Controlador
de
Impressora
Controlador
de
Disco
Controlador
de
Fita
Impressora
Disco
Fita
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Controladores
• Técnica de DMA
UCP
1
2
Buffer de E/ S
4
Buffer
Controlador
de
Disco
Registradores
Memória
Principal
Controlador
de DMA
3
Disco
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Controladores
• Controlador SCSI
Memória
Principal
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
Dispositivos não-SCSI
Dispositivos SCSI
UCP
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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 nãoestruturados.
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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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
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
12
Discos Magnéticos
• Estrutura de
um disco
magnético
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Discos Magnéticos
• Tempo de acesso
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Desempenho, Redundância e
Proteção de Dados
• Subsistema
de discos
Sistema
Operacional
Sistema
Operacional
Software
RAID
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Desempenho, Redundância e
Proteção de Dados
• RAID 0
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Desempenho, Redundância e
Proteção de Dados
• RAID 1
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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Desempenho, Redundância e
Proteção de Dados
• RAID 5
Cap. 12 – Gerência de Dispositivos
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