El Sistema De Entrada/Salida (E/S) De Windows

El sistema de entrada/salida (E/S) de Windows es el que permite utilizar los dispositivos conectados al ordenador, protegiéndolos para que solo se pueda acceder a ellos a través de las funciones que proporciona el sistema operativo, y nunca puedan hacerlo directamente los programas del usuario.
De esta forma facilita el acceso a los mismos e independiza los programas de los dispositivos,ofreciendo además la seguridad en su uso cuando quieran acceder varios procesos a los mismos, y facilitar la escalabilidad del sistema al permitir añadir o quitar dispositivos o drivers sin necesidad de realizar cambios en los programas o el sistema.
Las operaciones de entrada y salida en Windows son síncronas, es decir, esperan hasta que finalice la operación del dispositivo.
En Windows, la mayoría delas operaciones de E/S son síncronas, es decir, el proceso esperará hasta que se haya completado la operación en el dispositivo hardware. Así es como funcionan las funciones de lectura o escritura habituales, ya que obligan a esperar al hilo hasta que el sistema les devuelva el control, lo que hará cuando haya terminado la operación, tanto si es correcta la terminación como con errores.
Windowstambién admite operaciones de E/S asíncronas, donde el hilo lanza la petición y sin esperar a que haya terminado, sigue con su ejecución, mientras el dispositivo hace la transferencia de los datos para atender la operación cursada. Esto favorece el rendimiento de los procesos, pero complica la gestión, ya que el proceso puede tener la necesidad de conocer cómo ha finalizado la operación y, por lotanto tendrá que tener alguna forma de poder hacerlo, ya que no podrá acceder a los datos hasta que el dispositivo haya terminado de tratar la petición. Para poder trabajar en modo asíncrono con un dispositivo habrá que indicarlo a la hora de abrirlo para su uso (flag FILE_FLAG_OVERLAPPED). La forma de comprobar si una operación asíncrona ha terminado es por medio de la funciónHasOverlappedIo-Completed.
Otra característica importante de la gestión de la entrada/salida en Windows es la posibilidad de cargar y descargar los drivers en cualquier momento, ya sea en el arranque del sistema, o a lo largo de la sesión cuando lo desee el administrador o usuario, de esta forma sólo consumirán recursos cuando realmente se necesiten, mejorando así el rendimiento global del sistema.
Con las últimasversiones se soportan las técnicas de Plug and Play (PnP) que permite detectar cualquier dispositivo que se conecte al sistema, de manera que en ese momento se carga el driver correspondiente si no estuviera ya cargado previamente. También es importante resaltar que el gestor de E/S lleva a cabo la gestión de la energía o consumo eléctrico de los dispositivos, de forma que cuando están inactivosles permite entrar en estados de bajo consumo.
El sistema de E/S se compone de varios módulos especializados para lograr las funciones que hemos descrito en los párrafos anteriores. Los principales módulos son:
 
 
Componentes del sistema de E/S

 
* El gestor de E/S: hace que las aplicaciones de usuario y sistema se puedan conectar y usar dispositivos virtuales, lógicos, y físicos; ydefine la infraestructura que soporta los drivers de dispositivos. Este componente forma parte del sistema operativo.
* El driver de dispositivo: proporciona un interface de E/S para un determinado tipo de dispositivo. Los drivers reciben peticiones canalizadas a través del gestor de E/S y las dirigen al dispositivo concreto, e informan al gestor de que se ha completado la operación de E/S.Estos módulos los desarrolla cada fabricante del dispositivo que se quiere controlar, aunque Windows suele ofrecer los drivers de los dispositivos comunes que haya en el mercado, o drivers genéricos que pueden atender una gran mayoría de tipos diversos de dispositivos.
* El gestor de PnP: trabaja estrechamente con el de E/S y con el llamado driver de bus para realizar la asignación de recursos...