GESTIONE DELLE PERIFERICHE

Collegamento fra CPU e periferiche

Il collegamento fra unità centrale e periferiche avviene tramite interfacce, nei casi più semplici o tramite elaboratori di canale nei casi più complessi. L'accesso ai dispositivi avviene tramite i "device driver" (moduli software che fanno da interfaccia tra SO e dispositivi). Un SO deve quindi prevedere una serie di moduli software per implementare una politia di gestione delle periferiche. Negli elaboratori attuali si tende a separare nettamente l'unità centrale dalle unità di controllo (controller) delle periferiche. n generale, un controller è un dispositivo capace di pilotare una periferica, attraverso l'elaborazione di funzioni logiche secondo un programma scritto in un linguaggio relativamente semplice e riconducibile alle funzioni svolte dall'apparecchiatura da controllare. Un controller si diversifica da un adattatore perchè ha al suo interno un processore indipendente dalla CPU, mentre l'adattatore è un circuito direttamente posto a disposizione della CPU, adatto a collegare le unità esterne.

Interfacce

Nel sitema è presente un'area (buffer) destinanta a "parcheggiare" i dati provenienti dall'elaboratore. I tempi di elaborazione della CPU sono notevolmente superiori a quelli di una periferica, è quindi necessario realizzare un meccanismo di sincronizzazione per evitare situazioni di errore. Lo scopo del buffer dati è quello di rendere asincrono il modo di operare delle periferiche rispetto al modo di operare dell'elaboratore. La CPU non può inserire dati nel buffer se questo è gia pieno, e d'altro canto la periferica potrà prelevarli solo se il baffer non è vuoto. All'interfacia è associata una unità di controllo che deve:

• Generare segnali di controllo
• Memorizzare lo stato della periferica
• Generare segnali di interruzione per segnalare la fine dell'operazione della periferica alla CPU
• Controllare il trasferimento delle informazioni tra periferica e CU

Al termine dell'operazione l'unità di controllo deve inviare alla CPU l'interrupt di fine I/O.

Elaboratori di canale

Sono dei piccoli elaboratori in grado di eseguire le operazioni di trasferimento dei dati fra memoria centrale e periferiche e viceversa. Nel momento in cui il programma in esecuzione richiede un'operzaione di I/O la CPU avverte l'elaboratore di canale che è necessaria la sua collaborazione, e intanto la CPU è libera di essere riassegnata. La CPU deve comunicare:

• Il tipo di operazione da svolgere
• L'indirizzo di memoria dal quale iniziare il trasferimento dati
• L'ordine di esecuzione
• L'indirizzo dell'unità periferica gestita dal canale

Il Device Management è il gestore delle periferiche, ossia quel modulo del SO posto alla gestione dei canali e delle periferiche, e si avvale di due descrittori:

1. Descrittore della periferica, che contiene:
• identificativo della periferica
• descrittore della periferica
• Lista degli identificativi dei canali associati alle periferiche
• Lista dei processi in attesa della periferica
2. Descrittore di canale, che contiene:
• identificativo del canale
• stato del canale (libero/occupato)
• Lista degli identificativi delle periferiche associate
  al canale
• Lista dei processi in attesa del canale