Entrada Salida Rina Arauz.

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1 Entrada Salida Rina Arauz

2 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.

3 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.

4 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.

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

6 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.

7 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).

8 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.

9 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.

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

11 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.

12 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.

13 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.

14 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 )