Gestione delle Periferiche (Input/Output)

Question 1

Ruolo del SO nella Gestione Periferiche

Answer 1

Il SO è responsabile della gestione delle operazioni di Input/Output (I/O) e delle interruzioni (interrupt) ad esse correlate. L’architettura di questa parte del SO è a livelli.

Question 2

Classificazione dei Dispositivi Periferici

Answer 2

Il SO distingue i dispositivi in base all’unità minima di dati trasferibile: dispositivi a carattere e dispositivi a blocchi.

Esempi: dispositivi a carattere (tastiera, mouse) e dispositivi a blocchi (dischi).

Question 3

Controller

Answer 3

Un componente hardware che funge da intermediario tra il mondo hardware delle periferiche e il software del SO. Ha una propria memoria/registri dedicati.

Question 4

Meccanismi di Segnalazione del Controller

Answer 4

I meccanismi includono Polling, Interrupt e DMA.

• Polling: Il driver controlla periodicamente un bit di stato nella memoria del controller per verificare la prontezza (poco efficiente)
• Interrupt : La periferica stessa invia un interrupt al SO a fine operazione (più efficiente)
• DMA: Un componente hardware che può trasferire dati direttamente dalla memoria della periferica alla memoria centrale senza coinvolgere il processore, aumentando l’efficienza.

Question 5

Il Driver

Answer 5

Un componente software specifico per una data periferica, integrato nel SO e operante in modo Kernel. Maschera le specificità hardware della periferica.

Question 6

Software Indipendente dal Dispositivo

Answer 6

Un livello del SO che si interfaccia con i driver e con il livello utente. Gestisce aspetti comuni a tutte le periferiche.

Question 7

Gestione delle Code (Periferiche)

Answer 7

Il SO gestisce code di attesa per le richieste I/O per ciascuna periferica, permettendo di processare la prossima richiesta in coda.

Question 8

Buffering

Answer 8

Tecnica usata per gestire il trasferimento dati tra la memoria del controller e la memoria dell’applicazione.

• **Buffering Singolo **: I dati vengono trasferiti prima in un’area di memoria del SO e poi all’applicazione, consentendo un certo grado di parallelismo tra periferica e CPU.
• Buffering Doppio/Circolare: Utilizza due o più buffer per ridurre ulteriormente i tempi di attesa e migliorare il parallelismo.

Question 9

I/O Utente (Librerie e Servizi)

Answer 9

Il livello più alto nella gestione I/O, che fornisce librerie che chiamano le System Call. Include servizi come lo SPOOL.

Question 10

Interazione del SO con l’Utente

Answer 10

Avviene tramite linea di comando o interfaccia grafica. Le azioni utente possono innescare callback del SO per la gestione degli eventi.