Sistemas Entrada Salida

Sistemas Operativos UTN – FRM

Sistemas de Entrada/Salida
Las aplicaciones utilizan los dispositivos (devices) para realizar la I/O (entrada-salida). Estos dispositivos son variados y trabajan de manera diferente: secuencialmente, random; transfieren datos asincrónicamente o sincrónicamente; pueden ser de sólo lectura (readonly) o lectura-escritura (read-write), etc. El sistema operativo debepermitir que las aplicaciones puedan utilizar esos dispositivos, proveyendo una interfaz que los presente de la manera mas simple posible. Los dispositivos son una de las partes mas lentas de un sistema de computo. Por lo tanto, el SO, debe manejar la situación como para salvar esa diferencia de velocidad. La función de un SO en los sistemas de I/O, es manejar y controlar las operaciones y losdispositivos de I/O.

La aplicación y la I/O
EL SO debe ofrecer al resto del sistema una interface standard, simple y uniforme para el uso de un dispositivo. La aplicación trata de abrir un archivo de un disco, abstrayéndose del tipo de disco que es. Una interface define un conjunto de funciones estandarizadas que permite la abstracción, el encapsulamiento y la división del software en capas. Losdevice drivers son módulos del kernel que si bien internamente diferencian entre los distintos tipos de dispositivo, ofrecen al sistema interfaces estándar. Veamos la estructura en capas de software de la parte del kernel relacionada con la I/O. Kernel Susbsistema de I/O del kernel Driver SCSI Driver del Driver del ........... Driver del teclado mouse bus PCI Controller Controller ControllerController SCSI del teclado del mouse del bus PCI Device SCSI Device del Device del Device del teclado mouse bus PCI Hardware Software La capa correspondiente a device drivers esconde al subsistema de I/O del kernel las diferencias entre los diferentes controladores. De la misma manera, las llamadas a sistema

Driver del diskette Controller del diskette Device del diskette

Driver ATAPI ControllerATAPI Device ATAPI

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Sistemas Operativos UTN – FRM (system calls) de I/O son las interfaces entre las aplicaciones y las particularidades del hardware, agrupando éste en unas pocas clases. Al crear un subsistema de I/O independiente del HW desarrollador del SO y de los fabricantes del HW. se simplifica la tarea del

Consideremos que constantemente se crean nuevos dispositivos deHW y, sin embargo, pueden conectarse rápidamente sin tener que esperar que el desarrollador del SO escriba el código. Esto se logra porque los nuevos dispositivos se adaptan a las interfaces ya existentes.

Diferentes características que tienen los dispositivos
Orientados a carácter o a bloque Acceso secuencial o random Sincrónicos o asincronicos Compartido o dedicado Diferentes velocidades deoperación Read-Write, Read Only, Write Only El SO esconde algunas de las características propias de cada dispositivo para facilitar el acceso desde las aplicaciones, agrupando los dispositivos en algunos tipos standard. El SO provee llamdas a sistema (system calls) especiales para acceder a dispositivos tales como el timer y el reloj (clock) que marca la fecha (date). También para el dispositivográfico (graphical display), video y audio. Las convenciones de acceso incluyen normalmente entrada/salida bloqueante (block I/O), entrada/salida de flujo de caracteres (character-stream I/O), archivo mapeado a memoria (memory mapped file), y sockets de red (network sockets). La mayoría de los SO proveen llamdas a sistema (system calls) especiales para acceder a los dispositivos desde la aplicaciónpasándole comandos directamente al controlador de dispositivos (device driver). En el caso de UNIX la system call es ioctl. Con ella se puede acceder a cualquier driver sin tener que crear una nueva system call. ioctl tiene tres argumentos: descriptor de archivos: relaciona la aplicación con el driver refiriendose al dispositivo que maneja ese driver. Identificador del comando a ejecutar...