Administracion De Dispositivos De Entrada Y Salida

ADMINISTRACIÓN DE DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

PRINCIPIOS DE HARDWARE DE E / S

El enfoque que se considerará tiene que ver con la interfaz que desde el hardware se presenta al software. Comandos que acepta el hardware, funciones que realiza y errores que puede informar.

Dispositivos de E/S
Clasificación
Dispositivos de Bloque
* La información se almacena en bloques degran 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 o escribir en un bloque de forma independiente de los demás, en cualquier momento.
* Ejemplo típico de dispositivos de bloque: discos.
Dispositivos de Carácter
* La información se transfiere como un flujo decaracteres, sin sujetarse a una estructura de bloques.
* No se pueden utilizar direcciones
* No tienen una operación de búsqueda.
* Ejemplo típico de dispositivos de carácter: impresoras de línea, terminales, interfaces de una red, ratones, etc.

Algunos dispositivos no se ajustan a esta clasificación. Los relojes no tienen direcciones por medio de bloques y no generan o aceptan flujos decaracteres.

El sistema de archivos solo trabaja con dispositivos de bloque abstractos. Encarga la parte dependiente del dispositivo a un software de menor nivel: Software manejador del dispositivo.

Componentes
Las unidades de E/S generalmente constan de:
Un componente mecánico.
Un componente electrónico (Controlador de dispositivo o adaptador).

Muchos controladores pueden manejar más deun dispositivo.
El S.O. generalmente trabaja con el controlador y no con el dispositivo.
Comunicación entre la CPU y los controladores
Modelos
Bus del Sistema: (Para la mayoría de las micro y mini computadoras).
Canales de E/S: (Para la mayoría de los mainframes) Es un modelo de varios buses y computadoras especializadas en E/S.
* La interfaz entre el controlador y el dispositivo es confrecuencia de muy bajo nivel:
Fases
La comunicación es mediante un flujo de bits en serie que tienen los siguientes elementos
Preámbulo
* Se escribe al dar formato al disco.
* Contiene el Nº de cilindro y sector, el tamaño de sector y otros datos similares.
Serie de bits(de un sector de disco, por ej.)
Suma de verificación o código corrector de errores
El controlador del dispositivoFunciones
* 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.
Registros
Cada controlador posee registros que utiliza para comunicarse con la CPU:
* Pueden ser parte del espacio normal de direcciones de la memoria: E/S mapeada a memoria.
* Pueden utilizar un espacio dedirecciones especial para la E/S, asignando a cada controlador una parte de él.
El S.O. realiza la E/S al escribir comandos en los registros de los controladores. Los parámetros de los comandos también se cargan en los registros de los controladores. Al aceptar el comando la CPU puede dejar al controlador y dedicarse a otro trabajo. Al terminar el comando, el controlador provoca una interrupciónpara permitir que el S.O.:
* Obtenga el control de la CPU.
* Verifique los resultados de la operación.
La CPU obtiene los resultados y el estado del dispositivo al leer uno o más bytes de información de los registros del controlador.
Ejemplos de controladores, sus direcciones de E/S y sus vectores de interrupción en la PC IBM:

Controlador de E/S | Dirección de E/S | Vector deInterrupción |
Reloj | 040-043 | 8 |
Teclado | 060-063 | 9 |
Disco duro | 320-32F | 13 |
Impresora | 378-37F | 15 |
Disco flexible | 3F0-3F7 | 14 |
RS232 Primario | 3F8-3FF | 12 |
RS2323 Secundario | 2F8-2FF | 11 |

ACCESO DIRECTO A MEMORIA(DMA)
Muchos controladores, especialmente los correspondientes a dispositivos de bloque, permiten el DMA.
Lectura de disco sin DMA
Si se lee el...