Aspecto de diseño sistema operativos

Entrada/Salida
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TEMA pág.
ENTRADA/SALIDA 2
ONION: ESTRUCTURAS DE DATOS 20
ONION: RUTINAS INDEPENDIENTES 21
ONION: RUTINAS DEPENDIENTES. FITXERS 33
ONION: RUTINAS DEPENDIENTES. IMPRESORA 43
Una de las funciones principales de un s.o. es la de controlar todos los dispositivos
de entrada/salida del ordenador proporcionando una interface entre éstos y el resto
del sistema.
Estainterface ha de procurar independizar el máximo posible al usuario de las particularidades de cada dispositivo. Una manera de conseguirlo es tal como se ha visto
en la práctica de Unix (asignatura ISO), donde todas las E/S se realizan con un subconjunto de operaciones (llamadas al sistema) y sobre dispositivos virtuales.
Lo que pretendemos es dar una visión del tema de entrada/salida basadaprincipalmente en el sistema operativo Onion. El objetivo principal es complementar la
bibiografía básica en aquellos puntos en los que el enfoque dado en clase no quede
totalmente reflejado.Entrada/Salida
2
ENTRADA/SALIDA
íNDICE
1. Características diferenciales de los periféricos de E/S.
2. Objetivos del diseño de las E/S.
2.1 Eficiencia.
2.2 Seguridad y protección.
2.3 Independencia dedispositivos.
3. Principios de diseño de las E/S.
3.1 Uniformidad de las operaciones.
3.2 Dispositivos virtuales.
3.3 Redireccionamiento.
4. Implementación de las E/S.
4.1 Tabla de traducción de dispositivos virtuales a físicos.
4.2 Implementación de las operaciones uniformes.
4.2.1 Por programa (estructuras condicionales).
4.2.2 Con estructuras de datos (descriptor de dispositivo).
4.3Operaciones de E/S.
4.3.1 Secuencia de llamadas (síncronas).
4.3.2 Gestores de dispositivo (device handler).
4.3.2.1 Semáforos de sincronización.
4.3.2.2 IORB (Input Output Request Block).
4.3.2.3 Implementación síncrona.
4.3.2.4 Implementación asíncrona.
4.3.2.5 Finalidad de un gestor de dispositivo.
4.3.3 Técnicas de mejora del rendimiento.Entrada/Salida
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1. CARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES DE LOSPERIFÉRICOS DE E/S.
Normalmente, los dispositivos de E/S que configuran un sistema son muy
diferentes, haciendo que las generalizaciones puedan resultar difíciles, por no
decir imposibles, de conseguir.
Una determinada configuración puede incluir periféricos que difieran notablemente en lo que respecta a sus características y modo de operación.
A continuación se enumeran algunos de losaspectos que pueden diferir entre los
diferentes dispositivos.
- Velocidad de transferencia
Existe una gran diferencia en la velocidad de transmisión de los diferentes
periféricos. Un disco magnético puede transferir 106
caracteres por segundo,
mientras que el teclado de un terminal sólo puede transferir unos pocos caracteres
por segundo.
- Unidad de transferencia
La información puedetransferirse en unidades de carácter, palabra, bloque, ó
registro dependiendo del periférico empleado.
- Representación de los datos
Un elemento de información puede codificarse de diferentes maneras, en función
del soporte de entrada/salida. Más aún, dentro de un mismo soporte pueden
utilizarse diferentes codificaciones: ascii, 7 bits, 8 bits, ...
- Operaciones permitidas
Los diferentesperiféricos difieren en los tipos de operaciones que pueden llevar a
cabo. Por ejemplo, la impresora sólo puede ser utilizada para escritura, mientras
que el terminal es usado para lectura y escritura.
- Modalidades de trabajo
Cada dispositivo puede trabajar con diferentes modalidades. Por ejemplo, un
terminal puede trabajar haciendo el echo de los caracteres y una impresora puede
trabajar enmodo spool. No todas las modalidades tienen sentido en todos los dispositivos.
- Códigos de error
Es difícil conseguir un tratamiento uniforme de los errores producidos por la gran
diversidad de dispositivos que hemos visto en las lineas anteriores.
Un ejemplo de todo ésto se puede ver en el enunciado de la práctica de Onion.Entrada/Salida
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2. OBJETIVOS DEL DISEÑO DE LAS E/S.
2.1...