Aula_09

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SISTEMAS OPERACIONAIS
SIMONE MARKENSON
Rio de Janeiro, maio de 2011
1
CONTEÚDO DA AULA
Diversidade de periféricos
Velocidade
Representação de caractere
Unidade de transferência
Tratamento de erro
Programação independente do periférico
Utilização de novos periféricos
MOTIVAÇÃO
As operações de E/S devem ser o mais simples e transparente possível. 
O subsistema de E/S de um sistema operacional deve isolar a complexidade de operações específicas para cada tipo de dispositivo.
É composto por um conjunto de rotinas que possibilita a comunicação com qualquer dispositivo conectado ao computador sem que o usuário se preocupe com os detalhes do dispositivo.
SUBSISTEMA DE E/S
COMPONENTES – E/S
COMPONENTES - RESUMO
E/S Nível do usuário
E/S independente do dispositivo
 Interface de I/O para aplicação
Driver (mecanismos de acesso ao dispositivo fornecendo uma visão uniforme)
Hardware
S.O.
E/S independente do dispositivo
Funções de gerenciamento de alocação e uso do dispositivo que não dependem de características do hardware
E/S independente do dispositivo
Escalonamento de E/S: ordem de atendimento as requisições
Denominação: associação de um nome a um periférico
Buferização: área de memória que compatibiliza a comunicação entre dispositivos com velocidades e unidades de transferência diferentes.
Cache de dados: armazena em memória os dados mais recentes (cópia)
Alocação e liberação de uso
Direitos de acesso
Tratamento de erros
Device Driver
Implementa a comunicação do subsistema de E/S com um dispositivo específico.
Responsável pela tradução do que é solicitado pela aplicação para o que é entendido pelo dispositivo
Recebem comandos gerais e os transforma e comandos específicos para o dispositivo.
CLASSIFICAÇÃO
Quanto a comunicação
Comunicação com o usuário
Comunicação com equipamento
Comunicação com dispositivos remotos
 Quanto a transferência de dados
Orientado a bloco (ex. disco)
Orientado a caractere (ex. terminal)
CLASSIFICAÇÃO
Forma de comunicação
Programmed I/O: Tratamento de acesso de responsabilidade do programador, fazendo com que a aplicação aguarde o término da operação de E/S.
Interrupt-driven I/O : O processo que executou a operação permanece bloqueado até que a operação se complete. O Processador é interrompido quando a operação de E/S termina colocando o processo no estado de pronto.
Direct memory Access (DMA): Transferência dos dados diretamente para a memória sem interferência do processador
Escalonamento de E/S
Baseado na fila de requisição
FiFo (First in First out)
Mais simples
Atendimento na ordem dos pedidos	
Prioridade 
fora do controle do gerenciador
LiFo (Last in First out)
Diminui o movimento da cabeça de leitura em arquivos seqüenciais
Escalonamento de E/S
Baseado na localização
SSTF (shortest service time first)
Fila é reordenada para atender as requisições de forma a minimizar o movimento da cabeça
Possibilidade de starvation 
Scan (elevador)
Variação do SSTF porém estipula uma direção preferencial
O sentido se inverte ao final da varredura
C-Scan 
Semelhante ao Scan porém com um sentido único
exemplo
Seqüência iniciando na trilha 100: 
55,58,39,18,90,160,150,38,184
FIFO
Seqüência iniciando na trilha 100: 
55,58,39,18,90,160,150,38,184
SSTF
exemplo
Seqüência iniciando na trilha 100: 
55,58,39,18,90,160,150,38,184
SCAN
exemplo
Seqüência iniciando na trilha 100: 
55,58,39,18,90,160,150,38,184
C-SCAN
exemplo
Exercício
Uma unidade de disco com 5000 cilindros , numerados de 0 a 4999 esta atendendo a um pedido no cilindro 20, sendo o atendimento anterior feito no cilindro 15. Considerando as requisições abaixo em ordem de chegada calcule o tempo gasto para atender as requisições para as políticas de escalonamento FIFO e  C-SCAN sabendo que são gastos 6 ms entre cada trilha.
Requisições: 10 – 22 – 20 – 2 – 40 – 6 - 38
 
Solução:
FIFO: Posição atual = 20
	20  10 		10
	10  22		12
	22  20		 2
	20  2		18
	2  40		38
	40  6		34
	6  38		32
			-----
			146 * 6 = 876 
			
876 e 59914 ms 		
30 e 28 ms 
59914 e 59928 ms 
876 e 59928 ms
Exercício
Uma unidade de disco com 5000 cilindros , numerados de 0 a 4999 esta atendendo a um pedido no cilindro 20, sendo o atendimento anterior feito no cilindro 15. Considerando as requisições abaixo em ordem de chegada calcule o tempo gasto para atender as requisições para as políticas de escalonamento FIFO e  C-SCAN sabendo que são gastos 6 ms entre cada trilha.
Requisições: 10 – 22 – 20 – 2 – 40 – 6 - 38
 
Solução:
C-SCAN: Posição atual = 20 (subindo)
	20  4999	4979	
	4999  0		4999
	0  10		 10
			-----
			9988 * 6 = 59928
			
876 e 59914 ms 		
30 e 28 ms 
59914 e 59928 ms 
876 e 59928 ms