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Administración Entrada / Salida - Coggle Diagram
Administración Entrada / Salida
Concepto
Es la parte del S.O. encargada de la administración de los dispositivos de E/S. Comprende tanto la transferencia entre diversos niveles de la memoria como la comunicación con los periféricos.
Hardware de Entrada / Salida
Organizados por bloques:
• Trabajan con bloques de tamañofijo de datos, cada uno con su dirección.
• Cada bloque es tomado de formaindependiente de los demás.
• Manejan los datos como unidades de diferente tamaño y sin estructura.
• No pueden realizar operaciones como búsquedas sobre ellos.
• Estos datos no tienen direcciones. Los discos y las cintas son los principales dispositivos
organizados por bloques, en tanto que las impresoras, mouse, interfaces de red y casi todos los demás dispositivos que no son tipo disco se organizan por caracteres.
Organizados por caracteres:
Conexión de dispositivos
Controladores
Los controladores son componentes de hardware que se utilizan para administrar a los dispositivos de E/S. En las microcomputadoras es común este
método en el que un mismo controlador, que puede ser una tarjeta de circuitos adicional
o un integrado incorporado en la tarjeta madre, puede controlar uno o varios dispositivos similares.
Canales
Un canal es un procesador simple, de función específica y bajo costo que se encarga de conectar
y controlar a una serie de dispositivos E/S.
Selectores:
Tipo de canal empleado con dispositivos de alta velocidad como los discos. Se caracterizan por su capacidad para administrar múltiples dispositivos, aunque solo uno a la vez.
Multiplexores:
Poseen la capacidad de trabajar con múltiples dispositivos de forma simultánea, pero por ello lo hacen a menor velocidad que los selectores, de ahí su uso solo con dispositivos lentos.
Multiplexor por bloques:
Basa su funcionamiento en el método polling, con lo que logra controlar varios dispositivos de forma simultánea y a grandes velocidades.
La comunicación periférico
Polling:
Mantiene bajo observación al dispositivo para conocer su estado en todo momento. Su inconveniente es el uso excesivo del procesador.
Interrupciones:
Las interrupciones son las más utilizadas actualmente y funcionan de la siguiente manera. Dado que son muchas las posibles interrupciones que puede recibir el sistema y que en cualquiera de los casos necesita saber de qué dispositivo proceden, para efectuar la operación adecuada, el S.O. un número o identificador único para cada dispositivo o fuente de interrupción.
Dos soluciones para mejorar el rendimiento
Buffer
Un buffer es una zona de memoria temporal e intermedia entre el CPU y un dispositivo de E/S, así el CPU ordena al dispositivo realizar una lectura y mientras este la va haciendo va depositando los datos en el buffer, mientras que el CPU se encarga de otras cosas, así cuando el buffer se llena el procesador recoge los datos y decide qué hacer con ellos. Igual situación se da de salida.
Spooling
Considerando la mencionada lentitud de dispositivos como una impresora, se verá que el CPU no puede quedarse esperando a que la impresión se termine para continuar. Así una solución es el SPOOL (Simultaneos Peripheral Operation On-Line), lo que permite que los trabajos se procesan completamente y sus resultados se almacenan en el disco, uno tras otro, lo que va creando una cola de resultados que esperan a ser impresos según la impresora pueda ir sacándolos y sin que el CPU se vea atrasada por esto.
Acceso Directo a Memoria DMA
Este sistema permite trasladar datos entre el procesador y los dispositivos E/S y viceversa, sin la necesidad de que pasen por el procesador, el cual solo entrará cuando inicie o finalice dicha operación. Un ejemplo típico es mover un bloque de memoria desde una memoria externa a una interna más rápida. Tal operación no ocupa al procesador y, por ende, éste puede efectuar otras tareas.