Entrada y salida

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Entrada y salida por Mind Map: Entrada y salida

1. Funcion

1.1. controlar todos los dispositivos de E/S de la computadora.

1.2. El Subsistema de E/S se encarga de

1.2.1. Emitir órdenes a los dispositivos Captar las interrupciones Manipular errores

2. Diferencias entre dispositivos de E/S. Clasificación

2.1. Dispositivos de bloques

2.1.1. permite leer, escribir o buscar un bloque sin dependencia de los demás. Por ejemplo: Disco magnético.

2.2. Dispositivos de caracteres

2.2.1. No son direccionables y, por tanto, no permiten operaciones de búsqueda. Por ejemplo: Impresora, terminales, cintas de papel, interfaz de redes,

3. Controladores de dispositivos

3.1. Las unidades de E/S constan de dos partes: una mecánica y otra electrónica (controlador de dispositivo o adaptador).

3.2. Puerto de E/S

3.2.1. Registros de datos (búfer de E/S) Registros de órdenes Registros de estado

4. Acceso Directo a Memoria (DMA, Direct Memory Access)

4.1. Muchos controladores, especialmente los de dispositivos de bloque, utilizan el Acceso Directo a Memoria (DMA).

4.1.1. Utilidad

4.1.1.1. El S.O. escribe las órdenes apropiadas en los registros internos del controlador. El controlador lee bit a bit la información del disco y la deposita en el búfer interno del controlador. Se comprueba la suma de verificación (Checksum). El controlador genera una interrupción. El S.O. inicia su ejecución leyendo el contenido del búfer del controlador.

5. Principios del software de E/S

5.1. La idea básica es organizar el software de E/S en una serie de capas de forma que podamos ocultar las peculiaridades y complejidades del hardware a los usuarios.

5.1.1. Objetivos del software de E/S

5.1.1.1. Independencia de los dispositivos.Uniformidad en los nombres de dispositivo.Distinguir el tipo de transferencias.Manipulación de errores.Tratamiento uniforme de los periféricos

5.2. Drivers de dispositivos

5.2.1. Un “driver” es un proceso o conjunto de instrucciones que controlan un dispositivo

5.3. Software de E/S independiente de los dispositivos

5.3.1. Funciones del software de E/S independiente del dispositivo:

5.3.1.1. Asignar nombres a los dispositivos y asociarlos con el driver adecuado.Establecer mecanismos de protección en el acceso a los dispositivos (permiso de acceso apropiado para cada dispositivo).Suministrar un tamaño de bloque independiente del dispositivo.

5.4. Software de E/S del espacio de usuario.

5.4.1. Una pequeña porción del software de E/S está fuera del S.O. y consiste en librerías que se enlazan con los programas del usuario. Las llamadas al sistema (incluyendo las llamadas al sistema de E/S) se suelen hacer dentro de procedimientos de librería.

6. Un caso de estudio: El driver de disco

6.1. Hardware del disco

6.1.1. Un disco se organiza en cilindros, cada uno con tantas pistas como cabezas de lectura/grabación haya. Las pistas se dividen en sectores, cada uno con el mismo número de bytes.

6.2. Software del disco

6.2.1. El tiempo de acceso a un bloque de disco está determinado por tres factores: · Tiempo de búsqueda (tiempo para mover el brazo al cilindro adecuado) · Retraso rotacional (tiempo que tarda el disco en girar hasta que el sector a leer/escribir se coloca debajo de la cabeza de lectura/grabación) · Tiempo de transferencia real (tiempo que tardan en transferirse los datos)

6.3. Algoritmos de planificación del brazo del disco.

6.3.1. Los procesos de los usuarios pueden realizar peticiones de lectura/escritura en un disco más rápidamente de lo que pueden ser atendidas, lo que genera una cola de peticiones.

7. Conexión de dispositivos del sistema de E/S

7.1. Periféricos o dispositivos de E/S.

7.2. Controladores de dispositivos o unidades de E/S..

8. E/S por Interrupciones .

8.1. El procesador envía la orden de E/S al controlador de dispositivo y no espera, se dedica a otras tareas hasta que llega una interrup

8.2. Los mecanismos de interrupción se usan también para excepciones. Ejemplo: instrucción errónea.