Sisitemas operativos, Entrada y salida

Capitulo 5 Entrada/Salida
"El aspecto más confuso de los sistemas operativos
es la Entrada/Salida (E/S), es muy difícil de
desarrollar una solución que sea válida para todos
los dispositivos de E/S, dada su amplia diversidad,
tanto desde el punto de vista funcional como del
modo de acceso."
En este capítulo se examina el hardware de entrada y
salida desde el punto de vista de cómo este seprograma,
pero primero para comenzar será necesario conocer el
funcionamiento interno de los dispositivos de E/S. Dentro
de los dispositivos de e/s existen varias características que
los hacen únicos y especiales dentro de su clase las
cuales algunas de ellas son
La unidad de transferencia: Los datos pueden
intercambiarse de a un carácter denominado "Dispositivos
en modo carácter" talescomo la terminal o consola, y los
"Dispositivos en modo bloque" cual su transferencia es de
a bloques como es el caso de los discos.
La velocidad de trasmisión: La velocidad es bastante
variable y va a depender directamente del hardware.
La utilidad: Este se refiere a que el mismo dispositivo
puede ser utilizado con una finalidad distinta y
dependiendo de esto el SO se comportara de unaforma u
otra, como por ejemplo puede ser una unidad de
almacenamiento que puede ser utilizado para almacenar
archivos y/o como memoria virtual o swap.
Su complejidad de control: Este se refiere a que existen
dispositivos mas difíciles de controlar que otros por
ejemplo la impresora.
Todas esas características hay que tener en cuenta para
poder realizar la programación de la E/S, y es por esoque
esa programación es difícil de generalizar y será particular
para cada uno.

DMA
Acceso directo a memoria (Direct Memory Access) este es
un sistema integrado a algunos dispositivos, capaz de
hacer delegar del procesador, el trabajo de intercambiar
cada byte entre la memoria principal y el controlador, pero
de igual manera el procesador está involucrado en esta
operación, pero solo enel principio y en el final, donde el
procesador programa al DMA para hacer las operaciones
correspondientes y al final este lo hace interrumpir para
poder finalizar.
Ahora ya sabiendo un poco más las características de los
dispositivos de E/S nos insertaremos en las técnicas para
realizar operaciones con estos dispositivos.
E/S programada: Cuando se emplea esta técnica, el
procesador es elresponsable de extraer o almacenar en la
memoria principal los datos. Cuando el procesador se
encuentra con una operación de E/S envía una orden al
controlador, este realiza una acción y activa los bits
necesarios en el registro, el problema es que el
controlador no le avisa al procesador que este se
detendrá, sino, el procesador revisa periódicamente el
estado del controlador, dejándoleasí casi toda la tarea al
procesador lo que influye directamente en la velocidad de
la maquina .
E/S dirigida por interrupciones: En este caso el
procesador envía la orden de E/S al controlador dejándole
esa tarea al él, cuando el controlador está listo para
realizar la operación, interrumpe al procesador y este
ejecuta la transferencia de datos.
Acceso directo a la memoria (DMA): adiferencia de las
otras técnicas ya expuestas, donde el procesador tiene
que realizar la transferencia de los datos entre la memoria
principal y el modulo E/S, donde la velocidad de esta
transferencia está dada por la velocidad que entregara el
procesador al dispositivo, este sistema le cede toda esa
tarea de transferencia al DMA, y mientras este realiza la
transferencia el procesador se puedeocupar de otras
operaciones.

Controladores
Los dispositivos de E/S se componen principalmente de
una parte electrónica denominada controlador, y una
mecánica. El SO trabaja con el controlador
comunicándose a través del bus del sistema, estos suelen
tener registros para comunicarse con el procesador, el
cual el SO escribe ordenes en estos registros.

A medida que han ido evolucionado los...