Gerenciamento de IO

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Sistemas Operacionais
Gerência de I/O
Prof. Mariano de Angelo
UNIP 1º Semestre 2016 
Gerência de Arquivos
 Um arquivo é uma coleção de informações relacionadas
 Normalmente, os arquivos representam programas e dados 
 Programas nos formatos de fonte e objeto
 O Gerenciamento de Arquivos é responsável por
(em conjunto com o SO)
 Criação e exclusão de arquivos 
 Criação e exclusão de diretórios 
 Suporte a primitivas para manipulação de arquivos e diretórios
 Mapeamento de arquivos em armazenamento secundário 
 Backup de arquivos em meios de armazenamento não voláteis
Gerência de Armazenamento Secundário
 Armazenamento Secundário
 Memória principal é volátil e muito pequena
 Usado para apoiar a memória principal
 Discos são o principal meio de armazenamento para 
programas e dados 
 O Gerenciamento de Disco é responsável por
(em conjunto com o SO)
 Gerenciamento do espaço livre
 Alocação do armazenamento
 Escalonamento do disco
Placa mãe 
Estrutura de E/S
 UCP e controladores de dispositivos ligados 
por barramento comum
 Quantidade de dispositivos por controlador IDE
 SCSI
 Controladores de dispositivos
 Buffer local
 Registradores específicos
Estrutura de E/S (cont)
 Controladores movem dados entre 
periféricos e buffer local
 Sistemas Operacionais têm um driver de 
dispositivo para cada controlador de 
dispositivo
Operação de E/S
 Drivers de dispositivo carrega registradores para o 
controlador de dispositivo
 Controlador usa registradores para determinar ação
 Controlador transfere dados do dispositivo para 
buffer local
 Ao concluir, controlador avisa ao driver via 
interrupção
 Driver avisa sistema operacional
 DMA ( acesso direto a memória – Directy merory 
access )
Gerência de I/O (entrada e saída)
 O sistema de E/S consiste em:
 Inclui buffering, sistema de caching e spooling
 Uma interface genérica controladora de dispositivos
 Drivers para dispositivos de hardware específicos
 Buffering
 Armazenamento principal
 Spooling
 Armazenamento secundário
Gerência de I/O
Processador
Armazenamento
Controlador
De Disco
Área de
transferência
Buffer
 Um buffer é uma pequena área de memória ultra-rápida
usada para melhorar a velocidade de acesso a um
determinado dispositivo. É encontrado em HDs,
gravadores de CD, modems, e muitos outros. Apesar de
serem sinônimos, o termo "buffer" é mais usado em
relação aos dispositivos anteriormente citados enquanto
o termo "cache" é mais usado com relação aos
processadores e memória RAM.
 Embora não seja tão importante para o desempenho
quanto geralmente se pensa, o buffer permite à
controladora do HD executar um conjunto de operações
úteis para melhorar o desempenho.
Buffer
 Geralmente ao ler um arquivo, serão lidos vários setores
sequenciais.
 A forma mais rápida de fazer isso é, naturalmente, fazer
com que a cabeça de leitura leia de uma vez todos os
setores da trilha, passe para a trilha seguinte, passe
para a terceira e assim por diante. Isso permite obter o
melhor desempenho possível.

Cache
 Na área da computação, cache é um dispositivo de
acesso rápido, interno a um sistema, que serve de
intermediário entre um operador de um processo e o
dispositivo de armazenamento ao qual esse operador
acede.
 A vantagem principal na utilização de uma cache
consiste em evitar o acesso ao dispositivo de
armazenamento - que pode ser demorado -,
armazenando os dados em meios de acesso mais
rápidos
spooling
 Spooling ou simplesmente Spool (do acrônimo
Simultaneous Peripheral Operation Online) refere-se a
um processo de tranferência de dados colocando-os em
uma área de trabalho temporária onde outro programa
pode acessa-lo para processa-lo em um tempo futuro.
 A técnica de Spooling consistem em colocar jobs em um
buffer, uma área da memória ou de um disco onde um
dispositivo pode acessa-la quando estiver preparada.
 O Spooling é útil porque os dispositivos acessam dados
em diferentes velocidades, o buffer provê uma estação
de espera onde o dado pode ficar armazenado enquanto
o dispositivo mais lento fica carregando.
 O mais comum exemplo de spooling é o da impressora.
spooling
 Como a impressora é um periférico muito mais lento que
o microcomputador, este teria de ficar esperando a
impressão terminar para, então, executar uma nova
tarefa.
 Para resolver esse problema, a maioria das impressoras
tem um buffer, ou seja, uma memória interna utilizada
para armazenar temporariamente os dados que estão
vindo do microcomputador.
 Com isso, os dados são transferidos do
microcomputador para o buffer, liberando o micro mais
rapidamente.
 Quanto maior o buffer da impressora, mais cedo esta
liberará o micro.
Perguntas ??
Obrigado