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Entrada e Saída - E/S
Sistemas de ComputaçãoDécima terceira aula
Haroldo Gambini Santos
Universidade Federal de Ouro Preto - UFOP
2 de setembro de 2009
Haroldo Gambini Santos Sistemas de Computação 1/12
Seção
1 Entrada e Saída - E/S
Entrada e Saída - E/S
Introdução
Benchmarks de computadores:geralmente focados em aplicações CPU bound
Aplicações cientí�cas com muitos cálculos
Jogos 3D com grá�cos detalhados
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Entrada e Saída - E/S
Introdução
Outro per�l de aplicação:Pouco uso de CPUUso extensivo de leitura e gravação persistente de grandevolume de dados
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Entrada e Saída - E/S
Introdução
Outro per�l de aplicação:Pouco uso de CPUUso extensivo de leitura e gravação persistente de grandevolume de dados
Aplicações I/O bound
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Entrada e Saída - E/S
Métrica para IO
TPM: Transactions Per Minute
Ex.: Vazão em termos de operações �nanceiras realizadasÚtil para várias aplicações importantes:
Reservas aéreasTransações com cartão de créditoAutomação bancária
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Entrada e Saída - E/S
Barramento
Lembrando:Ex.: ISA, PCI, SCSI ...Banda compartilhada por todos os dispositivos neleconectadosAcessos concorrentes: quem ganha ?
Política de arbitramento
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Entrada e Saída - E/S
Barramento
Lembrando:Ex.: ISA, PCI, SCSI ...Banda compartilhada por todos os dispositivos neleconectadosAcessos concorrentes: quem ganha ?
Política de arbitramento
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Entrada e Saída - E/S
Política de Arbitramento
Como decidir ?
SCSIID SCSI para prioridades
Perigo de inanição1
1starvation
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Entrada e Saída - E/S
Política de Arbitramento
Como decidir ?
SCSIID SCSI para prioridadesPerigo de inanição1
1starvation
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Entrada e Saída - E/S
Acesso ao barramento
Tempo de acesso:solicitaçãoarbitramentoexecução
Timeouts
evitar que processos de baixa prioridade �abusem� do uso dobarramento
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Entrada e Saída - E/S
Acesso ao barramento
Tempo de acesso:solicitaçãoarbitramentoexecução
Timeouts
evitar que processos de baixa prioridade �abusem� do uso dobarramento
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções
Eventos assíncronosIntervalos de tempo imprevisíveis
Ex1.: teclado
Necessidade de resposta imediataEx2.: uso de disco
Acionadores de disco: 10msMilhões de ciclos de um processador
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções
Eventos assíncronosIntervalos de tempo imprevisíveis
Ex1.: teclado
Necessidade de resposta imediataEx2.: uso de disco
Acionadores de disco: 10msMilhões de ciclos de um processador
Haroldo Gambini Santos Sistemas de Computação 8/12
Entrada e Saída - E/S
Interrupções
Eventos assíncronosIntervalos de tempo imprevisíveis
Ex1.: teclado
Necessidade de resposta imediata
Ex2.: uso de disco
Acionadores de disco: 10msMilhões de ciclos de um processador
Haroldo Gambini Santos Sistemas de Computação 8/12
Entrada e Saída - E/S
Interrupções
Eventos assíncronosIntervalos de tempo imprevisíveis
Ex1.: teclado
Necessidade de resposta imediataEx2.: uso de disco
Acionadores de disco: 10msMilhões de ciclos de um processador
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Entrada e Saída - E/S
Implementando Interrupções
Diferente sinais para diferentes dispositivosReconhecimento de interrupção
OK do processador para processar interrupção
Vetor de interruçõesEndereço das rotinas para tratamento de interrupçõesGeralmente preenchido com rotinas do SO
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções - Etapas
1 Dispositivo envia sinal na sua linha de interrupção
2 Processador recebe requisição e envia sinal dereconhecimento de interrupção
3 Busca no vetor de interrupções e execução do tratador deinterrupções
4 Troca de contexto
5 Execução do tratamento da interrupção
6 Troca de contexto
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções - Etapas
1 Dispositivo envia sinal na sua linha de interrupção
2 Processador recebe requisição e envia sinal dereconhecimento de interrupção
3 Busca no vetor de interrupções e execução do tratador deinterrupções
4 Troca de contexto
5 Execução do tratamento da interrupção
6 Troca de contexto
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções - Etapas
1 Dispositivo envia sinal na sua linha de interrupção
2 Processador recebe requisição e envia sinal dereconhecimento de interrupção
3 Busca no vetor de interrupções e execução do tratador deinterrupções
4 Troca de contexto
5 Execução do tratamento da interrupção
6 Troca de contexto
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções - Etapas
1 Dispositivo envia sinal na sua linha de interrupção
2 Processador recebe requisição e envia sinal dereconhecimento de interrupção
3 Busca no vetor de interrupções e execução do tratador deinterrupções
4 Troca de contexto
5 Execução do tratamento da interrupção
6 Troca de contexto
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções - Etapas
1 Dispositivo envia sinal na sua linha de interrupção
2 Processador recebe requisição e envia sinal dereconhecimento de interrupção
3 Busca no vetor de interrupções e execução do tratador deinterrupções
4 Troca de contexto
5 Execução do tratamento da interrupção
6 Troca de contexto
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Entrada e Saída - E/S
Interrupções - Etapas
1 Dispositivo envia sinal na sua linha de interrupção
2 Processador recebe requisição e envia sinal dereconhecimento de interrupção
3 Busca no vetor de interrupções e execução do tratador deinterrupções
4 Troca de contexto
5 Execução do tratamento da interrupção
6 Troca de contexto
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Entrada e Saída - E/S
E/S mapeada em memória
Necessidade de:Envio de comandos para os dispositivos de E/SLeitura dos dados
Registradores de comando dos dispositivosponto de vista do programador: posições de memória
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Entrada e Saída - E/S
E/S mapeada
Registradores de comando
Comando
Prato
Trilha
Setor
End. Inicial
Tamanho
End. base
End. Base + 4
End. Base + 8
End. Base + 12
End. Base + 16
End. Base + 20
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