O gerenciamento dos dispositivos de entrada e saída é uma tarefa bastante complexa para o sistema operacional. O desenvolvimento da estrutura de gerenciamento é realizada em camadas, conforme é apresentado na figura 4.
O subsistema de E/S tem a função de isolar a complexidade dos dispositivos da camada de sistema de arquivos e da aplicação. Isto permite a comunicação de processos com qualquer dispositivo. A camada device driver trata das questões relacionadas à velocidade de operação, unidade de transferência, e demais detalhes dos dispositivos.
Teclado
O teclado é utilizado para entrada de caracteres que são interpretados no programa e executados no computador. Existem diferentes tipos de teclado, cada um com funcionamento interno diferente. Os teclados possuem um microprocessador em seu interior, que interpreta a forma como as teclas são pressionadas.
Quando é pressionada uma tecla, uma pequena corrente elétrica passa pelo circuito que está logo abaixo. O processador do teclado percebe o acontecido, verifica a posição do circuito em sua matriz e a letra ou comando correspondente, que consta em sua memória. Por exemplo, quando é pressionada a tecla “A”, o chip processador do teclado percebe que a posição na matriz correspondente à tecla “A” está energizada e envia a informação para ser apresentada na tela.
Mouse
O mouse é um dispositivo de entrada do computador com botões de controle (geralmente dois ou três). No interior do mouse existe um controlador que processa os sinais dos sensores, determinando desta forma a sua posição.
Quando o mouse muda de posição, um pacote de dados é enviado ao computador. No computador, há um driver que, ao receber o pacote de dados do mouse, os decodifica para que possam ser usados pelo sistema.
Monitor de Vídeo
O monitor apresenta graficamente as informações, permitindo a comunicação direta do usuário com o sistema do computador. Atualmente, existem diversas tecnologias de monitores. Independentemente da tecnologia, os monitores recebem os sinais da placa de vídeo, que é conectada diretamente na placa-mãe do computador.
A placa de vídeo é responsável por processar todas as informações de vídeo, ou seja, as informações apresentadas na tela do monitor.
Disco Rígido
O disco rígido é um dispositivo de entrada e saída cuja função é armazenar dados permanentemente. Isto significa que, quando algum arquivo é armazenado, ele não se perde com o desligamento da máquina (como acontece com a memória RAM). Os dados são guardados em uma mídia magnética.
Acesso Direto à Memória (DMA)
O DMA é um recurso da placa-mãe que permite aos periféricos terem acesso direto à memória RAM, sem sobrecarregar o processador. Com o DMA, as transferências de dados ocorrem sem a intervenção da CPU a cada byte que é transferido. Desta forma, a transferência de dados ocorre de forma muito mais rápida.
Muitos sistemas de hardware usam o processo DMA, incluindo controladores de disco, placas de vídeo, placas de rede e placas de som. Este método de transferência de dados ocorre em canais específicos de DMA. Existem 8 canais de DMA, que estão numerados de 0 a 7. Nos canais de 0 a 3, as transferências ocorrem a 8 bits, e estes canais pretendem garantir a compatibilidade com periféricos mais antigos. Nos demais canais, as transferências são feitas a 16 bits.
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