gestion de disco

5 Gestión de dispositivos

En este capítulo se presenta un modelo general de la gestión de los dispositivos de
entrada/salida basado en un esquema cliente-servidor. Como ejemplo de gestión de un
dispositivo en particular se estudian los discos, en razón de que son los dispositivos soporte
del sistema de ficheros, prestando atención preferente a la evaluación del rendimiento.

SistemasOperativos II

Gestión de dispositivos

120

Contenido

5.1 Introducción

121

5.1.1

Características de los dispositivos

121

5.1.2

Tipos de entrada/salida

122

5.2

Modelo general de la entrada/salida

123

5.2.1

Gestión de la entrada/salida por capas

123

5.2.2

Esquema cliente-servidor

125

5.2.3

Almacenamiento intermedio de la E/S

129

5.3Gestión de discos

130

5.3.1

Arranque y parada del motor

132

5.3.2

Traducción de bloques

133

5.3.3

Reubicación de sectores. Interleaving de sectores.

134

5.3.4

Planificación de accesos

135

5.3.5

Tratamiento de errores

136

5.3.6

Evaluación del rendimiento

137

5.3.7

Esquema de un manejador de discos

138

5.4

Bibliografía

1395.5

Ejercicios

139

Sistemas Operativos II

Gestión de dispositivos

121

5.1 Introducción
Utilizaremos el término dispositivo para referirnos a cualquier elemento del
computador que no sea el procesador o la memoria. Habitualmente los
dispositivos se encargan de la entrada/salida, aunque la gestión de dispositivos
hay que entenderla en sentido amplio, incluyendo losdispositivos de
almacenamiento secundario y los de comunicaciones, e incluso la gestión del
tiempo y de la energía. Esta heterogeneidad hace que el tratamiento de los
dispositivos por el sistema operativo sea difícilmente generalizable para un
estudio sistemático. En este capítulo vamos a intentar exponer un enfoque
general de la entrada/salida, para después particularizar sobre un dispositivoconcreto, centrándonos en los discos como dispositivo genérico para el soporte
del sistema de ficheros.

5.1.1 Características de los dispositivos
Los dispositivos se caracterizan por su heterogeneidad, lo que introduce complejidad
en el sistema operativo. Algunas de las características en las que los dispositivos
pueden diferir son las siguientes:
•

Unidad de transferencia. Unosdispositivos utilizan el byte como unidad de
transferencia (dispositivos de caracteres, como el teclado o el ratón). Otros
transfieren y/o almacenan la información en bloques (dispositivos de bloques,
como discos y cintas magnéticas).

•

Velocidad. Los rangos en los que se mueven los dispositivos son muy amplios.
Los discos y los dispositivos de comunicación transfieren millones de
caracteres porsegundo y pueden hacerlo a velocidad constante, mientras que
con el teclado se transfieren a lo sumo unos cuantos caracteres por segundo,
con un periodo concreto impredecible.

•

Representación de los datos. Incluso un mismo dispositivo puede utilizar
diferentes codificaciones configurables en la instalación, como es el caso del
teclado y el monitor.

•

Protocolos de comunicación. Lacomunicación entre el dispositivo y la CPU se
realiza de acuerdo a un determinado protocolo que depende del dispositivo y
del bus de comunicación.

•

Operaciones. Hay dispositivos de entrada, de salida y de entrada/salida.
Además, algunos dispositivos requieren operaciones específicas (por ejemplo,
posicionar el cabezal de lectura/escritura en los discos).

Sistemas Operativos II

•Gestión de dispositivos

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Errores. Las condiciones de error varían con la naturaleza del dispositivo. Por
ejemplo, en la impresora hay que tratar la falta de papel como una situación
de error específica, mientras que en un disco puede haber errores en el
posicionamiento del cabezal.

Para proporcionar una forma homogénea de direccionar los dispositivos, a nivel
hardware éstos se...