Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais Sistemas Operacionais Prof. Marcelo Sabaris Carballo Pinto

Gerenciamento de Dispositivos

Gerenciamento de Dispositivos de E/S Introdução Gerenciador de Dispositivos Todos os dispositivos são controlados com o objetivo de se obter o maior compartilhamento possível entre os diversos usuários de forma segura e confiável. Sua tarefa é escolher a forma mais adequada para a alocação de todos os dispositivos de um sistema (impressoras, terminais, unidades de disco, etc.), de acordo com uma política de programação de execução (scheduling) definida pelos projetistas do sistema. O Gerenciador de Dispositivos faz a alocação, inicia a operação e, por fim, desaloca o dispositivo. Deve prover Independência dos Dispositivos: Gerenciar recursos de E/S independente de qualquer dispositivo Oferece varias camadas que se comunicam até os dispositivos de E/S 1 - Rotinas de Entrada/Sada 2 - Drivers de Dispositivos 3 - Controladores de Dispositivos 4 - Dispositivos de E/S

Os passos para comunicação entre o SO Os seguintes passos principais devem acontecer seqüencialmente: 1. O Gerenciador de Dispositivos recebe os impulsos elétricos emitidos através do teclado, decodifica as teclas pressionadas para formar o comando e o envia para a Interface de Comandos do Usuário, onde o comando é válido pelo Gerenciador da Unidade de Processamento. 2. O Gerenciador da Unidade de Processamento envia uma mensagem de reconhecimento, a qual é exibida no monitor de vídeo para que o digitador saiba que o comando foi enviado. 3. Quando o Gerenciador da Unidade de Processamento recebe o comando, ele determina se o programa deve ser recuperado de algum meio de armazenamento ou se já está em memória; em seguida, notifica o gerenciador apropriado. 4. Se o programa estiver armazenado, o Gerenciador de Arquivos deve identificar sua localização exata no disco, passar essa informação para o Gerenciador de Dispositivos, o qual recupera e envia o programa para o Gerenciador de Memória. Este, por sua vez, deve encontrar espaço para o programa e gravar em memória sua exata localização. 5. Assim que o programa estiver em memória, o Gerenciador de Memória deve monitorar sua localização e seu progresso, à medida que é executado pelo Gerenciador da Unidade de Processamento. 6. Uma vez terminada a execução, o programa deve enviar uma mensagem de término ao Gerenciador da Unidade de Processamento. 7. Por fim, o Gerenciador da Unidade de Processamento deve repassar a mensagem de término ao Gerenciador de Dispositivos, que deverá exibi-la no monitor de vídeo para que o usuário possa vê-la. Apesar de ser uma demonstração simplificada de uma operação muito complexa, ela serve para ilustrar o alto grau de precisão que requer um sistema operacional. É bom lembrar que, nenhum gerenciador poderia executar devidamente suas tarefas sem a cooperação ativa de todos os outros componentes.

Camadas de Acesso aos Dispositivos Rotinas de E/S Toda vez que um processo realiza uma operação de E/S o S.O. deve tornar essa tarefa o mais simples possível As rotinas de E/S permitem que o S.O. se comunique com qualquer dispositivo que possa ser conectado ao sistema Criam uma interface simples entre os aplicativos e os dispositivos

Camadas de Acesso aos Dispositivos Drivers de Dispositivos Software responsável pela comunicação das rotinas de E/S com os controladores de dispositivos Cada dispositivo de E/S deve possuir um driver

Camadas de Acesso aos Dispositivos Controladores de Dispositivos Componentes de hardware responsáveis pela manipulação direta com os dispositivos Operam instruções de baixo nível Dispositivos de E/S Fazem a comunicação do sistema com o mundo externo Transferem dados na forma de blocos ou palavras Podem ser Dispositivos Estruturados Transferem e armazenam blocos de tamanho fico Dispositivos Não Estruturados Transferem e armazenam palavras sem estar em formato de blocos

Gerência de Dispositivos no Linux Objetivo Criar uma interface única que esconda os detalhes específicos de cada dispositivo. Cada dispositivo tem um controlador (processador p/ realizar determinada função) Exemplo: teclado, mouse e portas seriais controlador serial Discos IDE controlador IDE Cada controlador possui um diferente conjunto de registradores de controle e estado (CSR) utilizados p/ realizar as operações em controlador/dispositivo CSR concentrados no núcleo ler e escrever comum a todas aplicações Software que implementa essas operações no núcleo = driver de dispositivos

Gerência de Dispositivos no Linux Pelo Kernel (núcleo) do sistema O Kernel pode ser compilado com suporte a vários dispositivos, ou pode utilizar módulos para carregar este suporte. Geralmente os módulos de dispositivos estão na pasta do kernel em /etc/. Você pode ver a lista de alguns dispositivos usando o comando lspci, ou utilizando o Kinfocenter (no caso de usar o KDE) e também usando o Hal-device-manager. Toda vez que o Linux inicia, o sistema tenta configurar o hardware e isto acontece automaticamente caso seja possível. Se não for possível, a sua distribuição pode não ter suporte à configuração automática ou o dispositivo não é suportado. Existem muitos drives de dispositivos para Linux, mesmo equipamentos que não são mais suportados pelo Windows (em vista da antigüidade) podem ser suportados no Linux.

Gerência de Dispositivos no Linux Um projeto comunitário visa listar todos os dispositivos conhecidos num arquivo de texto chamado de "pci.ids", relacionando VENDOR e DEVICE ID com seus respectivos nomes "amigáveis". Esse projeto pode ser encontrado no "The Linux PCI ID Repository" - http://pciids.sourceforge.net./. Ele não é completo porém está sendo atualizado constantemente. Isso não é um programa, é apenas um arquivo de texto puro o qual pode ser usado por outros utilitários (como o lspci por exemplo). Tendo esse arquivo sempre por perto, basta pegar os PCI IDs do dispositivo e pesquisá-los no arquivo, usando um editor de texto qualquer (como o VIM ou o Notepad2). Após obter o nome "amigável" do dispositivo, fica mais fácil pesquisar no Google ou então em http://www.driverguide.com/ (um cadastro gratuito é requerido).

Gerenciamento de Dispositivos Recursos do Windows 7 Com o Windows 7, nunca foi tão fácil trabalhar com impressoras, câmeras, telefones celulares, players de música e outros dispositivos, graças a dois novos recursos: O Device Stage e a pasta Dispositivos e Impressoras.

Device Stage Pense no Device Stage como uma home page para o seu hardware: Quando você conecta algo ao seu PC, você verá um menu com as principais tarefas para o tipo de dispositivo. Um multifuncional, por exemplo, mostrará opções para imprimir e digitalizar. Nas versões anteriores do Windows, eles frequentemente ficavam em menus separados. E tem mais. Os fabricantes podem personalizar o Device Stage, de forma que, para muitos dispositivos, você veja informações de status e opções de menu feitas sob medida para o seu modelo específico, incluindo uma foto do seu dispositivo.

Dispositivos e Impressoras A nova pasta Dispositivos e Impressoras mostra tudo o que você tem conectado ao seu PC, sendo um modo prático de verificar uma impressora, player de música, câmera, mouse ou porta-retratos digital (para citar só alguns). Também é o lugar para adicionar um novo dispositivo na rede com ou sem fio e solucionar problemas com um dispositivo ou impressora.