SODia

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E/S
OS
IV
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S
A
M
SISTE

Hardware E/S
•BUS
•CONTROLADORA
•PUERTO E/S
•SONDÉO
•INTERRUPCIONES

BUS
Un bus es un conjunto de hilos que, junto a un
protocolo definido, especifica el conjunto de
mensajes que pueden enviarse a través de
esos hilos.

CONTROLADORA
Colección de componentes electrónicos
que permite controlar un puerto, un bus o
un dispositivo•Controlador de puerto
•Unidad de disco

•
Comunicación entre procesador y
controladora para llevar a cabo una
transferencia de E/S
•

Controladora--> 2 ó mas registros
Procesador--> lee y escribe patrones en
esos registros

Instrucciones de E/S:
-Especifican la transferencia de un byte a una
dirección del puerto de E/S
-Configura las líneas del bus para seleccionar
el dispositivo apropiado
-Leer oescribir bits en un registro del
dispositivo

E/S mapeada en memoria
-Los registros de control del dispositivo están
mapeados en el espacio de direcciones del
procesador
-La CPU ejecuta las solicitudes usando
instrucciones estándar de transferencia de
datos

DESVENTAJA
Los registros de dispositivos mapeados
en memoria son vulnerables a la
modificación accidental por parte de los
programas.

PUERTODE E/S
1.-registro de estado
2.-registro de control.
3.-registro de entrada de datos:
4.-registro de salida de datos:

SONDÉO
NEGOCIACIÓN
Controladora
- bit de ocupado del registro de estado
Activa el bit de ocupado cuando esta
trabajando y lo borra cuando esta lista
para aceptar el siguiente comando

Host
-bit de comando preparado
•El host actica el bit cuando hay un
comando disponible para quela
controladora lo ejecute

1.-El host lee repetidamente el bit de
ocupada hasta que cambia a 0
2.-El host activa el bit de escritura y
escribe un byte en el registro de datos de
salida
3.-El host activa el bit de comando
preparado
•

•
4.-Cuando la controladora verifica que esta
activado el bit de comando preparado, activa el
bit de ocupado
5.-La controladora lee el registro de comandos
yverifica el comando de escritura. Lee el
registro de salida de datos para obtener el byte
y lleva a cabo la E/S hacia el dispositivo
6.-La controladora borra el bit de comando
preparado y el bit de ocupado para indicar que
ha finalizado
•

INTERRUPCIONES

Dos líneas de solicitud de interrupción

1.- ENMASCARABLES
2.-NO ENMASCARABLES

Mecanismo de Direcciones

Vector de Direcciones

Rutinasespecializadas de tratamiento de
interrupciones

Propósito
Evitar que una única rutina de
tratamiento de interrupciones analice
todas las fuentes de interrupción para
determinar cual necesita servicio

Interacción entre SO y mecanismo de
interrupciones
Durante arranque
-SO comprueba los buses para determinar que
dispositivos existen e instalar las rutinas de
tratamiento de interrupcionescorrespondientes
dentro del vector de interrupciones

Durante la E/S
•Las controladoras de dispositivos generan
interrupciones cuando están listas para ser
servidas
-Se ha completado una operación de salida
-Hay datos de entrada disponibles
-Se detectó un error

Gestionar excepciones

• División por cero
• Acceso a direcciones de memoria
protegidas o no existentes

Interfaz E/S de
aplicaciones

¿Cómofunciona un Dispositivo de E/S
?
Para acceder a los dispositivos de
entrada y salida, se utiliza una interfaz.
Se encapsulan en módulos del Kernel
llamados controladores del dispositivo.

Kernel
Subsistema E/S del kernel
Control Control
a-dor
a-dor
de disp. de disp.
SCSI
de
teclado

Control
a-dor
de disp.
de
ratón

Control
a-dora
de disp.
SCSI

Control
a-dora
de disp.
de
ratón

Disp.
SCSI

Controla-dora
de disp.
de
teclado
teclado

ratón

...

Control
a-dor
de disp.
de bus
PCI

Control
a-dor
de disp.
de
disquet
e

Control
a-dor
de disp.
ATAPI

...

Control
a-dora
de disp.
de bus
PCI

Control
a-dora
de disp.
de
disquet
e
Unidade
s de
disquete

Control
a-dora
de disp.
ATAPI

...

Bus
PCI

Disp.
ATAPI
(discos,
cintas)

Estructura E/S de un Kernel

Hacer el subsistema de E/S
independiente...