Gerenciador de Dispositivos de Entrada e Saída

Uma das principais funções dos sistemas operacionais é controlar todos os dispositivos de entrada e saída de dados, como, por exemplo: teclado, mouse, monitores, discos e impressoras. As partes do sistema operacional responsáveis pelos dispositivos de E/S (Entrada/Saída) devem fornecer uma forma simples para comunicação entre os dispositivos e o restante do sistema (por exemplo: o gerenciador de memória, o sistema de arquivos, e o gerenciador de processos) e que seja o mais independente possível do tipo de dispositivo. Assim, diversos hardwares podem ser acessados com os mesmos meios de comunicação (interface).

Para entender melhor esse tipo de controle, vejamos a relação de gerenciamento de um sistema de arquivos e o controle necessário para manipulação do dispositivo de disco onde os dados estão armazenados. Apesar do gerenciamento de dados ser feito através de uma estrutura de diretórios e arquivos, os diversos tipos de dispositivos de armazenamentos de dados não tratam os dados como arquivos em diretórios; na verdade, os dados são armazenados em blocos de tamanho fixo, em que cada um tem um endereço de onde poderão ser lidos e alterados.

Para o controle de operações de leitura e escrita, os dispositivos possuem integrados a eles um componente eletrônico capaz de controlar o restante do dispositivo e, assim, servindo como uma interface através de troca de sinais elétricos.

Esse componente eletrônico é conhecido como controladora ou adaptador do dispositivo e é por meio dela que o sistema operacional se comunica com o dispositivo de entrada e saída (Figura 5).

Claro que parte do controle do dispositivo de entrada e saída fica a cargo de componentes dos sistemas operacionais, que são módulos de código específico para cada tipo de dispositivo; esses componentes são conhecidos como drivers de dispositivos e através deles podemos ter acesso às respectivas controladoras.

Assim, os drivers podem ser organizados em módulos que tratam questões independentes e específicas de dispositivos. Como exemplo de módulos independentes do dispositivo, podemos citar o gerenciamento do sistema de arquivos, que pode tratar da leitura e escrita de dados, independente de qual dispositivo será utilizado, podendo ser um HD, um pendrive, ou mesmo um leitor de CD/DVD. Na aula de Gerenciamento de dispositivos de entrada e saída (Aula 6), trataremos sobre a relação entre controladoras, drivers e os mecanismos de tratamento de erros que podem ocorrer durante os processos de entrada e saída de dados.