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Gestión de Entrada/Salida

TEMA

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria

U.P.T.P. “Luis Mariano Rivera” Departamento de Informática Yaguaraparo, Estado -Sucre

Facilitador:Ing. Abdias Malavé.

Participantes:

TSU. Jezer Medina.

TSU. Fray Subero.

Yaguaraparo, Noviembre 2016

Es la parte del sistema operativo encargada de la gestión de los dispositivos de E/S y actúa como interfaz entre los dispositivos de E/S y el resto del sistema.

Jezer M.

Software de Entrada/Salida El software de E/S suele estar organizado en 4 capas.

Jezer M.

El proceso que solicita la operación se bloquea hasta que termina la E/S. Cuando se presenta una interrupción el manejador de interrupciones hace lo propio para manejarla.

Manejador de Interrupciones

Jezer M.

Código que depende de los dispositivos, que sirve para controlarlos. Forma parte del núcleo del SO, necesita ejecutarse en modo núcleo para acceder a los registros de la controladora del dispositivo.

Manejador de Dispositivos

Jezer M.

Hay software que no depende directamente del dispositivo. Algunas funciones que podrían efectuarse con independencia del dispositivo en realidad se ejecutan en el manejador por eficiencia o por otros motivos.

Software de Entrada/Salida Independiente del Dispositivo

Jezer M.

La mayoría del software de E/S está en el núcleo. Sin embargo, también hay procedimientos de biblioteca que se ejecutan en modo usuario y que se encargan de realizar las llamadas al sistema.

Software de Entrada/Salida en el Espacio de Usuario

Salida

Entrada

Jezer M.

Métodos de Entrada/Salida

Polling o Programada La sincronización se consigue al preguntarle la CPU (poll) al dispositivo si tiene un dato que entregar o, si es el caso, si está listo para recibir uno.

Jezer M.

Métodos de Entrada/Salida

Por Interrupción El dispositivo avisa a la CPU de que requiere atención mediante una interrupción.

Jezer M.

Métodos de Entrada/Salida

Por DMA o Acceso Directo a Memoria

El controlador de DMA se encarga de la transferencia directa de datos, sin intervención de la CPU. El controlador de DMA suministra las señales de dirección y todas las señales de control del bus.

Jezer M.

El PE/S representa una ex tensión del concepto DMA. Es el controlador de E/S convertido en procesador con un conjunto de instrucciones especializadas en operaciones de E/S, lo que le da un control completo sobre dicha operación.

Procesador de E/S (PE/S)

Jezer M.

HardwareDispositivos de Entrada/Salida

Pueden clasificarse en tres categorías:

Dispositivos Legibles por los Humanos.

Dispositivos Legibles por la Máquina.

Dispositivos de Comunicaciones.Jezer M.

HardwareDispositivos de Entrada/Salida

Dentro de los dispositivos de entrada y salida podemos encontrar los siguientes: TecladoMouse (ratón).Teclado.Discos Duros.Pantalla.

Impresora. Disquete.Modem. Entre Otros.

Jezer M.

Tipos de Entrada/SalidaSegún el método de comunicación de la CPU con los dispositivos distinguimos:

E/S mapeada en memoria.Según la percepción que tiene un proceso de cómo se realiza la E/S:

E/S síncrona. E/S asíncrona.

E/S Explícita.

Jezer M.

DiscosUn disco esta formado por un conjunto de platos que giran solidariamente. Cada uno de las superficies de dichos platos se denomina cara.

EstructuraA: Una PistaB: Un SectorC: Un Sector de

PistaD: Un ClústerFray S.

Planificación de DiscosEn el caso de las unidades de disco, esto implica tener un tiempo de acceso breve y gran ancho de banda de disco.

 El tiempo de acceso tiene dos componentes principales:El Tiempo de Búsqueda: Es el tiempo que tarda el brazo del disco en mover las cabezas al cilindro que contiene el sector deseado. El Ancho de Banda: Es el número total de bytes transferidos

Fray S.

FCFS o FIFOSSTF Shortest Seek Time First

SCAN SCAN N pasos o C-SCAN N pasos

C-LOOK

Algoritmos de Planificación de Búsquedas

Fray S.

Drivers de Entrada/SalidaEs un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico. Es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware

Fray S.

Mecanismos y Funciones de los Manejadores de Dispositivos (Device Drivers)

La interfaz entre el controlador y el dispositivo es con frecuencia de muy bajo nivel:

La comunicación es mediante un flujo de bits en serie que: • Comienza con un preámbulo. • Sigue con una serie de bits (de un sector de disco, por ejemplo). • Concluye con una suma para verificación o un código corrector de

errores.

Fray S.

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, asignando a cada controlador una parte de él. Fray S.

Utilización de Buffers Entrada/Salida

Almacenamiento Intermedio de la Entrada/SalidaLa forma más sencilla de hacerlo sería emitir una orden de E/S y a que los datos estén disponibles.

Fray S.

Utilización de Buffers Entrada/Salida

Las transferencias de entrada se realizan en el espacio del sistema. Cuando se ha completado la transferencia, el proceso mueve el bloque al espacio del usuario y solicita otro bloque inmediatamente.

Memoria Intermedia Sencilla

Buffering

Fray S.

Utilización de Buffers Entrada/Salida

Se puede realizar una mejora sobre la memoria intermedia sencilla asignando a la operación dos almacenes intermedios del sistema.

Memoria Intermedia Doble

Fray S.

Utilización de Buffers Entrada/Salida

Cada memoria intermedia individual constituye una unidad de la memoria intermedia circular. Este es el modelo del productor/consumidor con una memoria intermedia limitada.

Memoria Intermedia Circular

Fray S.

Gestión de Entrada/Salida

TEMA

Sistemas Operativos. Profe: Abdías Malavé