Sistemas operativos

¿Qué sería de un computador sin dispositivos de Entrada/Salida?
Autores: 1.- Introducción
Aquí tenemos el tema que han dejado de lado por más tiempo los especialistas en arquitectura de computadores. Quizá sea porqué la variabilidad de estos dispositivos impedía una generalización que sí se puede dar en los demás componentes de un sistema informático. Por ejemplo, las diferentesimplementaciones de una memoria principal que podamos encontrar tienen muchas características similares entre ellas, de tal modo que su forma de trabajar es casi idéntica. Sin embargo, los dispositivos de Entrada/Salida son tan diferentes entre ellos que es muy complicado encontrar características comunes a todos ellos, y por tanto son difíciles de estudiar. Pero a pesar de estos problemas, los dispositivos deE/S de un computador son tanto o más importantes que el resto de componentes que lo constituyen. ¿Qué ocurriría si nuestro ordenador no tuviera una pantalla donde ver lo que ocurre, ni un teclado mediante el cual introducirle datos? Probablemente, para nosotros sería inservible. Puede que la CPU y la memoria sean muy rápidas, pero el tiempo de respuesta percibido por el usuario comprende el periodotranscurrido desde que éste termina de introducir la orden hasta que obtiene el resultado en la pantalla. Por lo tanto, vemos Fig. 1 Ordenador de Charles Babbage. que los tiempos utilizados por ambos periféricos, teclado y monitor, influyen en el rendimiento del computador observado por un usuario, y por ello han de ser también nuestro objeto de estudio. Hemos comentado hasta ahora que losdispositivos de E/S influyen en el rendimiento de un sistema informático, pero no sabemos hasta qué punto pueden hacerlo. Algunos autores argumentan que la velocidad de estos dispositivos no es importante, ya que mientras algunos procesos esperan a que finalicen sus operaciones de E/S , puede haber otros procesos listos para ejecutar en la CPU. Pero en este caso la memoria principal deberá ser muchomayor para almacenar más procesos. De lo contrario, comenzaría ha producirse un incremento de la 1

Ramón de la Iglesia Vidal y Bartolomé Garau Pujol

paginación para mantener los procesos activos en memoria principal, y eso aumentaría el número de operaciones de E/S en los discos. Pero se puede aceptar la hipótesis de que el rendimiento de un computador no depende de la velocidad de losdispositivos de E/S. En este caso, no obstante, estaremos interpretando dicho rendimiento como la productividad del sistema, es decir, el número de trabajos realizados por unidad de tiempo. Sin embargo, es habitual hoy en día trabajar con aplicaciones interactivas, donde el tiempo de respuesta es el factor más importante. Como ya hemos dicho, el tiempo de respuesta incluye el tiempo utilizado por losperiféricos. Por ello, si entendemos el rendimiento de un computador como tiempo de respuesta observado por el usuario, la velocidad de dichos dispositivos sí que influirá en el rendimiento. Pero vayamos más lejos y aceptemos el criterio de rendimiento de un computador entendido como su productividad. Si mejoramos las velocidades de la CPU sin variar en absoluto la velocidad de los dispositivos deE/S, el resultado obtenido será un aumento mínimo en el rendimiento del sistema y un incremento en el tiempo de inactividad de la CPU. Para aclarar las ideas, supongamos que tenemos un sistema equilibrado donde la CPU tiene un tiempo de respuesta ligeramente inferior al de los dispositivos de E/S. Si ahora cambiamos la CPU por otra diez veces más rápida, el sistema no tendrá un rendimiento diezveces mayor. Lo que conseguiremos es incrementar el tiempo de inactividad de la CPU, pues los procesos se pasarán la mayor parte del tiempo esperando a que finalicen sus operaciones de E/S. Por tanto, vemos que la productividad de los dispositivos de E/S también influye en la productividad del sistema. Hemos visto que el rendimiento de los dispositivos de E/S influye tanto en el tiempo de respuesta...