Sistema operacional

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Definições Gerais
Uma das principais funções do Sistema Operacional é gerenciar os dispositivos de Entrada e Saída (E/S) ligados ao computador. É tarefa do sistema operacional enviar sinais, informando as ações que o usuário espera que o dispositivo realize; tratar as interrupções e erros gerados pelos dispositivos.
Controladores de dispositivos
Dispositivos de hardware precisam sercontrolados para proporcionar a entrada e saída de dados para o processador. O controle do hardware é realizado por meio de hardware e software apropriados.
Unidades de E/S: componente mecânico + componente eletrônico (chamado de "controlador de dispositivo").

FIGURA 1. Controladores de dispositivos

Os controladores recebem os comandos do SO e disponibilizam ao SO uma interface mais simples do queaquela do dispositivo em si.

Princípios de Hardware de E/S
Dispositivos de blocos
* Armazenam informações em blocos endereçáveis de tamanho fixo (512 a 32.768 bytes, tipicamente);
* Cada bloco pode ser lido ou escrito de forma independente;
* Exemplos: discos, CDs, DVDs, pen-drives
Dispositivos de caracteres
* Recebem/enviam fluxo de caracteres (sem estrutura de blocos).* Sem endereçamento e sem operação de posicionamento (por exemplo, lseek).
* Exemplos: impressoras, interfaces de rede, mouses, teclado, vídeo, etc.
Relógios (clocks): geram interrupções em intervalos bem definidos: não se classificam muito bem em nenhuma das categorias acima.
Princípios de Software de E/S
Princípios gerais:
* Princípio da independência de dispositivo: Exemplo:programas que lêem/escrevem em arquivos do HD, disquete, CD-ROM, sem ter que modificar o programa para cada dispositivo diferente.
* Tratamento de erros: o mais próximo possível do hardware. Somente passar às camadas superiores o que não for possível tratar nas inferiores.
* Tipos de transferência: assíncrona (com interrupção após o término).
* Utilização do buffer: para armazenamentotemporário.
E/S programadas
CPU faz todo o trabalho copiando byte a byte da memória para o controlador ou vice-versa. Exemplo de impressão:
FIGURA 5. Exemplo de impressão | copia(dados,udados,N); /* copia para espaço kernel */for (i=0; i<N; i++) { while (*status != PRONTO) { /* espera ocupada */ } *dado_imp = dados[i];} |
E/S Orientadas a Interrupção
Procedimento de Impressão |Tratamento de Interrupções |
copia(dados,udados,N);habilita_interrupcoes();while (*status != PRONTO) /* espera ocupada */;*dado_imp = dado[0];i=1;escalonador(); | if (i == N) desbloqueia_usuario();else { *dado_imp = dados[i]; i++;}consome_interrupcao();retorna_da_interrupcao(); |
Problema: uma interrupção por caracter impresso!
Camadas do Software de E/S
SW de E/S - nívelusuário |
SW do SO independente do dispositivo |
Drivers do dispositivo |
Tratadores de Interrupções |
HARDWARE |
Linux
Linux é um sistema operacional tipo Unix , é um exemplo de desenvolvimento com código aberto e de software livre. O seu código fonte está disponível sob licença GPL para qualquer pessoa utilizar, estudar, modificar e distribuir livremente.
Um sistema Linux é capaz defuncionar em um grande número de arquiteturas computacionais. É utilizado em super computadores, computadores pessoais e até em aparelhos celulares.
O Linux a memória funciona da seguinte maneira, processos que estão em
execução têm prioridade na memória, quando termina um processo e se
tiver espaço na memória, ficam resíduos desse processo na memória para
uma futura volta desse processo ser maisrápida. Caso essa memória RAM
esteja lotada com processos que estão em execução, aí começa a utilização da memória SWAP (troca). (LIMA, 2007)
Cada processo do Linux, em uma máquina de 32 bits, dispõe de
3GB de espaço de endereçamento virtual para si próprio, com 1GB
restante reservado para suas tabelas de páginas e outros dados do
núcleo. O 1GB do núcleo não é visível quando o processo...
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