Resenha Critica

...

A grande maioria dos modelos de gerência de E/S independem de dispositivo para ter seu trabalho executado de forma plena, comunicado-se com processos de qualquer tipo de periférico, gerando, assim, maior flexibilidade.

Com a grande diversidade de dispositivos de E/S é necessário que o sistema operacional implemente uma camada de controle, chamada de subsistema de E/S, com a função de contornar a complexidade dos dispositivos da camada de sistemas de arquivo e da aplicação. Permitindo, assim, que o sistema operacional tenha mais flexibilidade e melhor resposta durante seus processos de comunicação.

A camada de device driver gerencia atributos como velocidade de operação, unidade de transferência, representação de dados, tipos de operações e demais detalhes de cada um dos periféricos, oferecendo uma interface uniforme entre o subsistema de E/S e todos os dispositivos.

---------------------------------------------------------------

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 SUBSISTEMA DE ENTRADA E SAÍDA

O subsistema de entrada e saída é responsável por realizar controle e funções refentes a todos os dispositivos. Os drivers ficam responsáveis por controlar os aspectos específicos de cada periférico. O subsistema de E/S é a parte do sistema operacional que oferece uma interface uniforme com as camadas superiores. Cada dispositivo trabalha com unidades de informação de tamanhos diferentes, como caracteres ou blocos. O subsistema de E/S cria uma unidade lógica de transferência independente do dispositivo e repassa para os níveis superiores, sem o conhecimento do conteúdo da informação. Normalmente, o tratamento de erros nas operações de E/S é realizado pelas camadas mais próximas ao hardware. Todos os dispositivos de E/S são controlados, com o objetivo de obter o maior compartilhamento possível entre os diversos usuários de forma segura e confiável. Alguns dispositivos como os discos, podem ser compartilhados, simultaneamente, entre os diversos usuários, sendo o sistema operacional responsável pela integridade dos dados acessados. Outros como as impressoras, devem ter acesso exclusivo, e o sistema operacional deve controlar o seu compartilhamento de forma organizada. O subsistema de E/S é responsável também por implementar todo um mecanismo de proteção de acesso aos dispositivos.

2.2 DRIVERS

Um driver é uma camada de software que funciona como uma ponte entre o sistema operacional e o controlador de hardware que por sua vez faz a interface com o hardware. Drivers escondem as diferenças entre os diversos dispositivos, através de uma interface de programação única. Um driver é uma camada de software que faz a comunicação do sistema operacional com o controlador do hardware que por sua vez faz a interface com o hardware. Drivers escondem as diferenças entre os diversos dispositivos, através de uma interface de programação única.

Sua responsabilidade é implementar sequências rotineiras fundamentais ao acesso e ao gerenciamento de cada dispositivo instalado. A camada de drivers de dispositivo representa uma parte significativa do sistema de entrada e saída em relação às funcionalidades. Ela é responsável por implementar as rotinas necessárias ao acesso e à gerência de um dispositivo específico sendo necessária a utilização de software de E/S que realize a programação de registradores internos de controladores que compõem a interface física dos dispositivos e implementa os respectivos tratadores de interrupção. Assim, cada tipo de dispositivo requer um driver apropriado. Essa camada fornece uma abstração a mais genérica possível para a camada superior, a de E/S independente do dispositivo. Cada dispositivo de E/S ligado ao computador precisa de algum código específico do dispositivo para controlá-lo. Esse código, chamado de driver do dispositivo. Para acessar o hardware do dispositivo, o driver normalmente deve ser parte do núcleo do SO.

Os sistemas operacionais geralmente classificam os drivers dentre algumas poucas categorias. As categorias mais comuns são dispositivos de bloco - os quais contêm vários blocos de dados que podem ser endereçados independentemente - e os dispositivos de caractere, os quais geram ou aceitam uma sequência de caracteres. A maioria dos SOs define uma interface-padrão para todos os drivers de blocos e uma segunda interface-padrão para todos os drivers de caracteres. Essas interfaces consistem em um número de procedimentos que o restante do só pode utilizar para fazer o driver trabalhar para ele.

Um driver de dispositivo apresenta várias funções. A mais óbvia é aceitar e executar requisições abstratas, de leitura ou gravação, de um software independente de um dispositivo localizado na camada acima da camada de drivers dos dispositivos. Mas existem também algumas poucas outras funções que ele tem de executar.

2.3 CONTROLADORES

São componentes eletrônicos (hardware) responsáveis por manipular diretamente os dispositivos de Entrada/Saída e servem de comunicação do Sistema Operacional com os dispositivos. Em geral, possui memória e registradores próprios para executar instruções enviadas pelo device driver. Em operações de leitura, o controlador armazena uma sequência de bits vinda do dispositivo no seu buffer interno e verifica a ocorrência de erros, não havendo erros, o bloco é transmitido para a memória principal. Na maioria dos dispositivos orientados a bloco, como discos, é implementada a técnica de DMA para transferência de dados entre o controlador e a memória principal: O device driver executa as operações de Entrada/Saída gravando os comandos nos registradores do controlador; o controlador executa a operação com o dispositivo enquanto a UCP pode realizar outras tarefas; o device driver, então, testa os resultados através dos registradores do controlador.

Alguns controladores implementam técnicas de cache para melhorar o desempenho. Exemplo: SCSI (Small Computer Systems Interface) é um padrão popular para conexão de dispositivos ao computador, inicialmente utilizado em RISC ele define padrões de hardware e software que permitem conectar ao computador qualquer tipo de dispositivo, mesmo de fabricantes diferentes. Seu sistema Operacional deve estar configurado com um drives SCSI e o hardware com um controlador SCSI onde os periféricos são conectados.

2.4 DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA

Primeiramente veremos o que é um periférico, um periférico de computador é um dispositivo