Sistemas operativos

CAPÍTULO 11
Administración de la Entrada/Salida y planificación de discos
Dispositivos de entrada y salida:
Administración de la Entrada/Salida y planificación de discos
• Dispositivos legibles por la máquina: adecuados para comunicarse con e
como discos, unidades de cinta, sensores, controladores e impulsores.
• Dispositivos de comunicaciones: apropiados para comunicarse con
ejemplo,adaptadores de líneas digitales y módems.
Existen grandes diferencias entre las clases de dispositivos y dentro de cada clase. Las siguientes son las diferencias principales:
* Velocidad de los datos: Puede haber una diferencia de varios órdenes de magnitud en las velocidades de transmisión de datos. La tabla 10.1 ofrece varios ejemplos.
* Aplicaciones: La utilidad que se le da a undispositivo tiene una gran influencia en el software y en las políticas del sistema operativo y de las utilidades de apoyo. Por ejemplo, un disco que almacena archivos necesita el soporte de un software de gestión de archivos. En cambio, un disco usado como almacén de páginas de un sistema de memoria virtual dependerá del uso que se haga del hardware y el software de memoria virtual. Además, estasaplicaciones tendrán su impacto en los algoritmos de planificación del disco (discutidos más adelante en este capítulo). Como ejemplo adicional, un terminal puede valer para un usuario normal o para el administrador del sistema. El uso que se le dé exigirá diferentes niveles de privilegio y, quizá, diferentes prioridades en el sistema operativo.
* Complejidad del control: Una impresora necesita unainterfaz de control relativamente simple En cambio, un disco es mucho más complejo. El efecto de estas diferencias en el sistema operativo es filtrado, hasta cierto punto, por la complejidad del módulo de E/S que controla al dispositivo, como se discute en la sección siguiente.
* Unidad de transferencia: Los datos pueden transmitirse como flujos de bytes o caracteres (por ejemplo, en unterminal) o en bloques mayores (por ejemplo, con un disco).
Dispositivo | Comportamiento | Interacción | Velocidad de Transmisión |
Teclado | Entrada | Humano | 0,01 |
Ratón | Entrada | Humano | 0,02 |
Micrófono | Entrada | Humano | 0,02 |
Escáner | Entrada | Humano | 200 |
Altavoces | Salida | Humano | 0,6 |
Impresora de línea | Salida | Humano | 1 |
Impresora láser | Salida | Humano | 100 |
Pantalla gráfica | Salida | Humano | 30.000 |
CPU a buffer | Salida | Humano | 200 |
Terminal de red | Entrada/Salida | Máquina | 0,05 |
Adaptador de LAN | Entrada/Salida | Máquina | 200 |
Disco óptico | Almacenamiento | Máquina | 500 |
Cinta magnética | Almacenamiento | Máquina | 2.000 |
Disco magnético | Almacenamiento | Máquina | 2.000 |

* Representación de los datos:En diferentes dispositivos se emplean diferentes esquemas de codificación de datos, incluidas las diferencias n los códigos de caracteres y los convenios de paridad.
* Condiciones de error:
La naturaleza de los errores, la manera en que se informa sobre ellos, sus consecuencias y el rango disponible de respuestas difieren ampliamente de un dispositivo a otro.
Esta diversidad conduce haciaun enfoque consistente y uniforme de la E/S, que es difícil de alcanzar tanto desde el punto de vista del sistema operativo como de los procesos de usuario.

ORGANIZACIÓN DE LAS FUNCIONES DE 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 entonces a que termine la operación, antes de seguir.
* E/S dirigida porinterrupciones: El procesador emite una orden de E/S de parle de un proceso, continúa la ejecución de las instrucciones siguientes y es interrumpido por el módulo de E/S cuando este ha completado su trabajo. Las instrucciones siguientes pueden ser del mismo proceso, si no es necesario para este esperar la terminación de la E/S. En otro caso, el proceso se ve suspendido a la espera de la interrupción,...