UNIDAD 4 ADMINISTRACIÓN E/S

UNIDAD 4

ADMINISTRACIÓN DE ENTRADA Y SALIDA

T.C. Síntesis de dos cuartillas, glosario 20 términos

Una de las principales funciones de un sistema operativo , es el control de todos los dispositivos de entrada y salida de la computadora . las principales funciones relacionados son:

·         Enviar comandos a los dispositivos

·         Detectar interrupciones

·         Controlar errores

·         Proporcionar una interfaz entre los dispositivos y el resto del sistema.

El uso inapropiado de los dispositivos de e/s frecuentemente genera ineficiencias del sistema, los que afecta al performance global.

Principios del hardware de e/s

El enfoque que se considera tiene que ver con la interfaz que desde el hardware se presenta al software:

• ·         Comandos que acepta el hardware
• ·         Funciones que realiza
• ·         Errores que pueden informar

Dispositivos y manejadores de dispositivos (device drives)

Se pueden clasificar en dos grandes categorías según el tipo de transmisión de información:

·         Dispositivos de bloque

·         Dispositivos de carácter

Las principales características de los dispositivos de bloque son:

• ·         La información se almacena en bloques de tamaño fijo.
• ·         Cada bloque tiene su propia dirección.
• ·         Los tamaños más comunes de los bloques van desde los 128 bytes hasta los 1024 bytes.
• ·         Se puede leer y escribir en un bloque de forma independiente de los demás, en cualquier momento.
• ·         Un ejemplo típico de dispositivos de bloque son los discos.

Las principales características de los dispositivos de carácter son:

• ·         La información se transfiere con u flujo de caracteres, sin sujetarse a una estructura de bloques.
• ·         No se pueden utilizar direcciones
• ·         No tienen una operación de búsqueda
• ·         Un ejemplo típico de dispositivos de carácter son las impresoras de línea, terminales, interfaces de red, ratones, etc.

Los dispositivos de e/s también se pueden agrupar en 3 grandes grupos según su función:

Dispositivos de interfaz de usuario: se llama así a los dispositivos que permiten la comunicación entre los usuarios y la computadora. Dentro de este grupo se influyen todos los dispositivos que sirven para proporcionar interfaz con el usuario, tanto para entrada(ratón, teclado), como para una salida(impresoras , pantalla),existen periféricos menos habituales, pero más sofisticados, tales como un escáner , lectores de huella digital, lectores de cinta magnética , instrumentos musicales digitales(MIDI).

Dispositivos de almacenamiento: se usan para proporcionar almacenamiento no volátil de datos y memoria. Su función primordial es abastecer de datos y almacenamiento a los programas que se ejecutan en el CPU. Según su capacidad y la inmediatez con que se  puede acceder a los datos almacenados en estos dispositivos, se pueden dividir en almacenamiento secundario (discos y memorias flash).

Dispositivos de comunicaciones: permiten conectar a la computadora con otras computadoras a través de una red. Los dos tipos de dispositivos más comunes de esta clase son los módems para comunicación vía red telefónica y las tarjetas de interfaz a la red, para conectar la computadora a una red de área local.

Controladores o manejadores de dispositivos

 Las unidades de e/s  generalmente constan de:

• ·          un componente  mecánico
• ·         Un componente electrónico: el controlador del dispositivo o tarjeta.

Los modelos más frecuentes  de comunicación entre la CPU y los controladores son:

• ·         Para la mayoría de las micro y mini computadoras.
• ·         Modelo de bus del sistema.

Para la mayoría de las mainframes

Modelo de varios buses y computadoras especializadas en e/s llamadas canales de e/s

La comunicación es mediante un flujo de bits en serie en el que:

El controlador debe:

• ·         Convertir el flujo de bits en serie en un bloque de bytes.
• ·         Efectuar cualquier corrección de errores necesaria.
• ·         Copiar el bloque en la memoria principal.

Cada  controlador posee registros que utiliza para comunicarse con el CPU:

• ·         Pueden ser parte del espacio normal de direcciones de la memoria: e/s  mapeada a memoria.
• ·         Pueden utilizar un espacio de direcciones especial para la e/s asignado a cada controlador una parte de él.

Drives de E/S

Un controlador de dispositivo (llamado controlador o drives) es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz –posiblemente estandarizada para usarlo.

 Se puede esquematizarse como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por lo tanto es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

GLOSARIO

1.    Administrador de E/S por bloques: este es el encargado de controlar el funcionamiento de los discos.
2.   Administrador de E/S por bytes: son procedimientos de bajo nivel que se encargan de realizar la comunicación entre la computadora y aquellos periféricos que manejan bytes, por ejemplo: la impresora y al consola.
3.    Controlador de dispositivo: software que controla un dispositivo que está conectado o es parte de una computadora (driver).
4.       Lectura: el canal transfiere a memoria principal un bloque de palabra de tamaño especificado en el campo n de palabras, en orden ascendente de direcciones, empezando en la dirección especificada en el campo de dirección de dato.
5.        Dispositivo de E/S: componente mecánico que se conecta a la unidad central de procesamiento a través de las unidades de entrada y salida.
6.        Escritura: el canal transfiere datos de memoria principal al dispositivo. Las mismas palabras se transfieren el mismo orden en que la operación de lectura.
7.        Control: se utiliza esta orden para enviar instrucciones especificadas al dispositivo de e/s , como rebobinar una cinta magnética.
8.      Hardware: conjunto de dispositivos físicos, metálicos y de materiales plásticos que forman el ordenador u otros dispositivos conectado al mismo.
9.  Interfaz: es la parte del objeto accesible desde su exterior que nos permite utilizarlo y consultar su estado interno.
10. Acceso directo a memoria (DMA): acceso a la memoria que no precisa al microprocesador, el DMA se suele usar para la transferencia de datos directamente entre la memoria y un dispositivo periférico, como una unidad de disco.
11.    Almacén de controladores: área  segura del equipo en la que Windows coloca los paquetes de instalación de controladores de dispositivo antes de que estén operativos.
12.    Petición de interrupción (IRQ): señal enviada por un dispositivo para obtener la atención del procesador cuando está preparado para recibir o enviar información.
13.    Conflicto entre dispositivos: un conflicto que se produce cuando se asignan los mismos recursos del sistema a dos o más dispositivos, los recursos del sistema influyen las líneas de petición de interrupción, los canales de acceso directo a memoria , los puertos e/s y las direcciones de memoria.
14.   Equipo remoto: equipo al que se puede obtener acceso solo mediante una línea de comunicaciones o un dispositivo de comunicaciones como una tarjeta de red o modem.
15.    Dispositivo de comunicaciones: son los que conectan el ordenador con otros ordenadores a través de una red.
16.    Dispositivos periféricos: son los que permiten la comunicación entre los usuarios y la computadora.
17.    Dispositivos de almacenamiento: son los que proporcionan almacenamiento no volátil de datos y memoria.
18.    Spooling: esta forma de procesamiento se utiliza el disco como buffer muy grande para leer por delante como sea posible los dispositivos de e/s para almacenar los ficheros.
19.     Buffering (uso de memoria intermedia): trata de mantener ocupados la CPU como los dispositivos de entrada y salida, los datos se leen y se almacenan en un buffer, una vez que los datos se han leído la CPU realiza la operación con ellos.
20.    Bits: indica si la operación es de lectura o escritura.