Entrada Salida Rina Arauz

Función principal del sw de E/S: Facilitar el manejo de los dispositivos de E/S, ocultando las características físicas y de funcionamiento. Los dispositivos de E/S constan de : Un elemento electrónico (controlador) Transfiere información entre la memoria principal y los periféricos. Pueden controlar múltiples dispositivos. Un elemento mecánico (el dispositivo) Se conectan a la CPU a través de los controladores. El SO normalmente trata con el controlador, no con el dispositivo.

Controladores de dispositivos Constituye la interfaz del dispositivo con el bus de la computadora. La comunicación entre la CPU y el controlador se realiza a través de los registros del controlador. Estos registros: Forman parte del espacio normal de direcciones de memoria o, Tienen un espacio de direcciones especial.

Clasificación de controladores de dispositivos: Dirección de E/S Dispositivos conectados por puertos (arquitecturas de Intel) Dispositivos proyectados en memoria (arquitecturas de Motorola) Unidad de transferencia Dispositivos de bloques: Acceso a nivel de bloque. Ej: discos, cdrom cintas. Dispositivos de caracteres: Acceso a nivel de carácter. Ej: Impresoras. Interacción computadora-controlador (técnicas básicas para realizar E/S): E/S por sondeo(polling, programada): La CPU tiene el control absoluto de la operación de E/S: inicia y lleva a cabo la transferencia. La CPU sondea periódicamente (polling) al dispositivo para ver cuál es su estado. E/S por interrupciones: Cuando el periférico está listo avisa a través de la línea de interrupción a la CPU para que lea el dato. Polling e interrupción necesitan de la intervención de la CPU. La CPU lee de la controladora el dato y la CPU escribe el dato en la memoria. E/S por Acceso Directo a Memoria/DMA: permite pasar los datos directamente del periférico a la memoria sin intervención de la CPU.

E/S programada E/S por Interrupciones: E/S por DMA:

Software de E/S El SO estructura el software de E/S en cuatro niveles, cada uno de las cuales tiene una función y una interfaz bien definidas.

Manejadores de interrupción: Se encargan de tratar las interrupciones generadas por los controladores. Manejadores de dispositivos: Cada dispositivo de E/S tiene un manejador asociado. Es código que depende de los dispositivos, que sirve para controlarlos. Software independiente del dispositivo: Su misión es implementar funciones de E/S comunes a todos los dispositivos a través de una interfaz uniforme. Software a nivel usuario: Está formado por: Bibliotecas que se enlazan con los programas de usuario (fread o fwrite en C).

Discos Su función principal es el almacenamiento permanente de datos. El tiempo de leer o escribir un sector del disco está determinado por: 1. Mover el brazo hasta el cilindro (tiempo de búsqueda). 2. Esperar a que el sector pase ante la cabeza (tiempo de latencia). 3. Leer o escribir el sector (tiempo de transferencia). El más costoso es el tiempo de búsqueda, uno de los objetivos del manejador es reducir el tiempo medio de búsqueda.

Planificación de los movimientos del brazo del disco: En un sistema donde se generan múltiples solicitudes de entrada salida a discos, estas pueden planificarse. En general se intenta mejorar los tiempos de búsqueda. Algoritmos: FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN. El algoritmo CSCAN es el más usado actualmente.

FCFS o FIFO: Las solicitudes se atienden en el mismo orden que llegan.

SSTF Shortest Seek Time First SSTF Shortest Seek Time First. Se atienden primero a las solicitudes con menor tiempo de búsqueda desde la posición actual. Mejora el tiempo de búsqueda promedio. Riesgo de inanición.

SCAN: Denominado algoritmo del ascensor: Siempre avanza en un sentido y resuelve las solicitudes de ese sentido; y cuando no queden más, avanza en el otro sentido.

C-SCAN: Al terminar las solicitudes pendientes en un sentido, el brazo vuelve al extremo inicial, y empieza de nuevo a resolver las peticiones en el mismo sentido.

SSD (solid-state drive) • Las unidades de estado sólido son dispositivos electrónicos, construidos únicamente con chips de memoria flash • No son discos • Son muy fiables y físicamente casi indestructibles • Su costo por GB es aún muy elevado (1TB magnético ~ 40 GB SSD )