sistemas operativos entrada salida

Sistemas Operativos II
Ciclo Lectivo 2012

Unidad 1: ENTRADA/SALIDA
1.
2.
3.
4.
5.

Dispositivos de E / S
Organización del sistema de E / S
Aspectos de diseño
Buffers de E/S
Discos
1.
2.
3.

Hardware Para Discos
Planificación de Discos
Algoritmos de Programación del Brazo del Disco

6. RAID
7. Caché de Disco
8. Casos de estudio

Componentes de una computadoraEntrada/Salida
Función de un S. O.: Control de todos los
dispositivos de e/s de la computadora
Tareas:
• Enviar comandos a los dispositivos.
• Detectar las interrupciones.
• Controlar los errores.
• Proporcionar una interfaz entre los dispositivos
y el resto del sistema
El código de e / s representa una fracción
significativa del S. O.

Clasificación
1º Clasificación

2ºClasificación

• Dispositivos legibles para
el usuario
• Dispositivos legibles para
la máquina
• Dispositivos de
comunicaciones

• Dispositivos de bloques
• Dispositivos de
caracteres
• Algunos dispositivos no
encajan bien en esta
clasificación.

Diferencias
• Velocidad de transferencia de datos
• Aplicación
• Complejidad de control
• Unidad de transferencia
• Representación de datos
•Operaciones permitidas
• Condiciones de error

Diferencias

Controladores de Dispositivos
Las unidades de E/S constan de:
• Un componente mecánico.
• Un componente electrónico (controlador del dispositivo o
adaptador).
El S.O. trabaja generalmente con el controlador y no con el
dispositivo.

Controlador de Dispositivos

Controladores de Dispositivos

Técnicas de comunicaciónde E/S
• E/S programada: el procesador
emite una orden de E/S de parte
de un proceso a un módulo de
E/S; el proceso espera a que
termine la operación, antes de
seguir. La CPU se encuentra
ocupada durante todo el
proceso de E/S.

Técnicas de comunicación de E/S
• E/S dirigida por interrupciones: el
procesador emite una orden de E/S
de parte de un proceso, continúa la
ejecución delas instrucciones
siguientes y el módulo de E/S lo
interrumpe cuando completa su
trabajo.

Técnicas de comunicación de E/S
• Acceso directo a la memoria (DMA): un módulo de DMA
controla el intercambio de datos entre la memoria ppal. y
un módulo de E/S. El procesador envía una petición de
transferencia de un bloque de datos al módulo de DMA y
se interrumpe solo cuando se ha transferidoel bloque
entero.

Técnicas de comunicación de E/S

Sin
interrupciones
Transferencia de
E/S a memoria a
través del
procesador
Tranferencia de
E/S directa a
memoria

Con
interrupciones

E/S programada

E/S dirigida por
interrupciones

Acceso directo a
memoria (DMA)

Evolución del sistema de E/S

Acceso Directo a Memoria

Acceso Directo a Memoria

Aspectos deDiseño del SO
• Objetivos de diseño
• Eficiencia
• Generalidad

• Estructura Lógica del sistema de E/S
• El sistema de E/S se divide en varios niveles, de forma
que los niveles inferiores tratan con los detalles que
están más cercanos a las funciones físicas que se van a
realizar y los niveles superiores tratan con la E/S de
una manera lógica y genérica. Así los cambios en los
parámetrosdel hardware no van a afectar a la mayoría
del software de E/S.

Estructura Lógica del sistema de
E/S

Estructura Lógica del sistema de
E/S
La idea básica es organizar el software como una
serie de capas donde:
• Las capas inferiores se encarguen de ocultar las
peculiaridades del hardware a las capas
superiores.
• Las capas superiores deben presentar una
interfaz agradable, limpiay regular a los
usuarios.

E/S: Estructura Lógica

Almacenamiento Intermedio
• Aspecto clave de la E/S.
• Sirve para igualar las diferencias de velocidades internas
del computador y las velocidades de los dispositivos de
E/S.
• Permite desacoplar las transferencias reales de E/S del
espacio de direcciones del proceso de aplicación, lo que
permite al sistema operativo una mayor...