Analise De Sistema

1. Introdução

• Possibilidade de periféricos e dispositivos funcionarem simultaneamente junto com a CPU permitiu execução de tarefas concorrentes.

• Sistemas Operacionais podem ser vistos como um conjunto de rotinas que executam concorrentemente de uma forma ordenada

• Sistemas multiprogramáveis X baixa utilização dos recursos do sistema.

• Uso Médio CPU – monoprogramáveis 30% X multiprogramáveis 90%.

• Vários programas podem estar residentes na memória, deixando-a menos ociosa

• Quando um programa perde o uso do processador, o estado do processamento deve ser armazenado para quando ele retornar para continuar executando a partir de onde parou.

• Compartilhamento de periféricos e recursos do sistema por vários usuários e programas.

• Maior compexibilidade do Sistema Operacional.

2. Interrupção e Exceção

• Interrupção X Exceção

o Interrupção gerada por evento síncrono e Exceção gerada por evento assíncrono.

o Evento síncrono – Resultado direto da execução do programa corrente e são previsíveis.

o Evento assíncrono – Ocorre independentemente da execução do programa corrente e são imprevisíveis.

• Interrupções

o Tornou possível a implementação da concorrência nos sistemas multiprogramáveis.

o Eventos que causam intervenção no Sistema Operacional durante a execução de programas.

o Gerados pelo próprio Sistema Operacional ou por Hardware.

o O sistema é desviado para uma rotina especial de tratamento.

o Vetor de Interrupção – Relação de todas as rotinas de tratamento das interrupções.

o Mecanismo de Interrupção – Procedimento para detectar a interrupção, salvar o contexto do programa e desviar para a rotina de tratamento. Na maioria das vezes implementados pelos projetistas e realizados pelo harware.

o Mascaráveis (podem ser desabilitadas) X Não-Mascaráveis (tratamento obrigatório).

o As interrupções possuem prioridades de execução.

o Controlador de pedidos de interrupção – avalia as interrupções geradas e suas prioridades de atendimento.

• Exceção

o Resultado direto da execução de uma instrução do próprio programa (ex: divisão por zero, overflow).

o Muitas vezes pode ser escrita pelo próprio programador, sendo possível evitar que um programa seja encerrado no caso de alguma exceção ocorrer.

3. Operações de Entrada/Saída

• Instruções de entrada/saída:

o Primitivo.

o Comunicação entre a CPU e os periféricos controladas por um conjunto de instruções especiais.

o Limitava a comunicação do processador a um conjunto particular de dispositivos.

• controlador de interfaçe:

o Mais atual

o CPU interage independente dos dispositivos de E/S.

o CPU não comunica diretamente com periféricos, mas atravéz de um controlador.

o Controle de operações de E/S pelo processador

o Controlada por programa:

o CPU sincronizada com periférico no início daoperação

o Sistema testa periférico esperando final da operação

o Ocupa CPU até término da operação (busy wait)

o Desperdício de CPU.

o Por Polling

o CPU liberada para outras tarefas.

o Controlador testa final da operação a cada período de tempo (polling).

o Permitiu o paralelismo e sistemas multiprogramáveis.

o Mais eficiente

• DMA

o Polling exigiu a implementação, por parte do controlador, da Direct Memory Access (DMA).

o Transferir blocos de dados entre memória e periféricos, sem intervenção da CPU, a não ser no início e término da operação.

o CPU interrompida só no início e final da Operação.

o No momento da Transferência da DMA, CPU interrompe acesso ao bus.

• No IBM 7094:

• Extensão do conceito de DMA

• Canal de E/S – processador para executar programas de E/S.

• Controle total sobre operações de entrada e saída.

• Instruções E/S armazenadas na memória principal pela CPU

• CPU instrui canal para executar programa de canal.

• O canal avisa o término da operação.

• Um canal pode controlar múltiplos dispositivos através de diversos controladores.

• Um controlador pode manipular um dispositivo, ou um conjunto de dispositivos.

• Canal - ligação entre CPU e controlador.

• Processador de E/S:

• Evolução com memória própria.

• Sem necessidade de programas de E/S serem carregados na Memória Principal.

• Controle com mínima intervenção da CPU.

4. Buffering controladoria

• Utilização de uma área da memória para transferência de dados entre periféricos e memória principal denomidada buffer.

• Os

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