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Administración entrada/salida Lucía Manzanares12-C - Coggle Diagram
Administración entrada/salida
Lucía Manzanares12-C
El sistema operativo invierte sus operaciones en que los procesos puedan ser enviados a un hardware sin mostrar los detalles de control de cada uno. Este brinda:
Comandos para la interacción con dispositivos periféricos.
Control de interrupciones y administración de errores.
Independencia de los dispositivos, ocultando los detalles del mismo.
Clasificación
Organizados por bloques:
Bloques de tamaño fijo de datos con su propia dirección.
Cada bloque se asimila de manera independiente.
Los discos y cintas son los principales clasificados por bloques.
Organizados por caracteres:
Cada dato es una unidad de un tamaño específico y sin estructura.
No se realizan operaciones sobre ellos.
Estos datos no tienen direcciones.
Los dispositivos que no son de tipo disco se clasifican aquí. También los mouse, impresoras, interfaces de red, entre otros.
La comunicación entre periférico-computador.
Gracias al multiprocesamiento se pueden hacer varias operaciones al mismo tiempo, evitando tiempos ocioso del procesador.
Ya no es necesario usar más de un dispositivo para captar los datos y programas procesarlos e imprimirlos, gracias a la multiprogramación.
El inicio de la operación es dado por el SO pero el final depende de los dispositivos usados, la operación que estén desarrollando y sus características. Una vez iniciada por el SO realizan las tareas y deja el respectivo proceso en espera hasta que finalice la operación.
Métodos para controlar la conclusión de una operación:
Polling observa constantemente el dispositivo para conocer su estado, usa excesivamente el procesador.
Interrupciones: en el software mientras trabaja recibe señales que interrumpen para que sepa que ha finalizado el trabajo.
Las interrupciones son las más utilizadas por ahora, ya que son muchas las interrupciones que puede recibir el sistema y necesita saber donde están originadas para tomar la decisión correcta. Existe un número que identifica a cada dispositivo o fuente de interrupción, llamado Vector de interrupción. Se le asigna un lugar en la memoria para ordenar las rutinas de cada interrupción breve y simple; por lo que el controlador del dispositivo conoce la dirección y sabe que hacer cuando haga su interrupción.
El sistema tiene un bus común.
El CPU y los controladores se comunican a través del bus común.
El controlador de memoria sincroniza los accesos a la memoria.
Los controladores gestionan el tipo del dispositivo.
Conexión de dispositivos:
Controladores: componentes de hardware para usar los dispositivos E/S, estos pueden controlar uno o varios dispositivos similares. Incluso con el mismo controlador, si está estandarizado, puede controlar dispositivos de diferentes marcas que también lo estén. Estos poseen espacios en la memoria principal a los que son direccionados por medio de hardware con switches o puentes o software con un programa.
El sistema operativo con los controladores puede hacer:
Conocer el estado del dispositivo.
Transferir instrucciones, datos al y desde el dispositivo.
Una vez que el SO le designo una acción al controlador, este no debe de supervisarla de ninguna manera, hasta que mande una interrupción y deba de tomar una decisión.
Canales: comunes en microcomputadoras, los canales son procesadores simples con una función específica y con bajo costos que se encarga de controlar este tipo de dispositivos. Estos son controlados con comandos específicos y dispositivos DMA, son de diferentes tipos:
-Selectores: son usados con discos por ejemplo, que son rápidos y son capaces de administrar múltiples dispositivos.
Multiplexores: trabajan con múltiples dispositivos al mismo tiempo, son las lentos que los selectores por lo que son específicos con los dispositivos que se pueden usar.
-Multiplexor por bloques: basado en polling, controla varios dispositivos al mismo tiempo y bastante rápido.
Soluciones para mejorar el rendimiento:
Buffering: zona de memoria, entre el CPU y el dispositivo. El CPU le ordena lectura mientras lo hace, este va depositando datos en el buffer, mientras el CPU sigue con sus cosas. Cuando el buffer se llena, el prcocesador recoge los datos y decide lo que hará con ellos.
Spooling: el CPU no puede quedarse esperando para continuar, esta es la solución. Hace que los trabajos se procesen completamente y se almacenan en el disco, creando una cola que esperan a ser impresos.
Acceso directo a la memoria o DMA
Como puede que el buffering no de resultados tan eficientes se creo el DMA. Este permite trasladar los datos entre el procesador y el dispositivo periférico y viceversa, no debe de pasar por el procesador. Este solo estará presente cuando comience o finalice la operación.