UNIDAD
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Act.1
Realiza
e investiga cuales son los dispositivos
y manejadores de dispositivos mediante conceptos e imágenes.
Valor:
8% individual-blog
Act.2
Investiga
los mecanismos y funciones de los manejadores de dispositivos.
Valor:
7% individual-blog
El sistema de E/S es la parte del sistema operativo
que se ocupa de facilitar el manejo de los dispositivos de E/S ofreciendo una
visión lógica simplificada de los mismos que pueda ser usada por otros
componentes del sistema operativo (como el sistema de archivos) o incluso por
el usuario.
El sistema operativo debe controlar el funcionamiento de todos los
dispositivos de E/S para alcanzar los siguientes objetivos:
·
Facilitar el manejo de los dispositivos de E/S. Para ello debe ofrecer
una interfaz entre los dispositivos y el resto del sistema que sea sencilla y
fácil de utilizar.
·
Optimizar la E/S del sistema, proporcionando mecanismos de incremento de
prestaciones donde sea necesario.
·
Proporcionar dispositivos virtuales que permitan conectar cualquier tipo
de dispositivo físico sin que sea necesario remodelar el sistema de E/S del
sistema operativo.
·
Permitir la conexión de dispositivos nuevos de E/S, solventando de forma
automática su instalación usando mecanismos del tipo plug&play.
·
Conexión de un dispositivo de E/S a una computadora En la siguiente
figura se muestra el esquema general de conexión de periféricos a una
computadora. En el modelo de un periférico se distinguen dos elementos:
Periféricos o dispositivos de E/S: Elementos
que se conectan a la unidad central de proceso a través de las unidades de
entrada/salida. Son el componente mecánico que se conecta a la computadora.
Controladores de
dispositivos o unidades de E/S: Se encargan de hacer la transferencia de
información entre la memoria principal y los periféricos. Son el componente
electrónico a través del cual se conecta el dispositivo de E/S. Tienen una
conexión al bus de la computadora y otra para el dispositivo (generalmente
mediante cables internos o externos).
Dispositivos de E /
S
Se denomina periféricos a
los aparatos o dispositivos auxiliares e independientes conectados a
la unidad central de procesamiento de
Se pueden clasificar en dos grandes
categorías:
- Dispositivos de bloques: dispositivos que almacenan la información en bloques de
tamaño fijo (discos)
- Dispositivos de caracteres: maneja la información mediante un flujo de caracteres sin
estructurarlos en bloques (mouse, teclado, impresora)
Las principales características de los dispositivos
de bloque son:
- La información se almacena en
bloques de tamaño fijo.
- Cada bloque tiene su propia
dirección.
- Los tamaños más comunes de los
bloques van desde los 128 bytes hasta los 1.024 bytes.
- Se puede leer o escribir en un
bloque de forma independiente de los demás, en cualquier momento.
- Un ejemplo típico de dispositivos
de bloque son los discos.
Las principales características de los dispositivos
de caracter son:
- La información se transfiere como
un flujo de caracteres, sin sujetarse a una estructura de bloques.
- No se pueden utilizar direcciones.
- No tienen una operación de
búsqueda.
- Unos ejemplos típicos de
dispositivos de caracter son las impresoras de línea, terminales,
interfaces de una red, ratones, etc.
Todos los
dispositivos de E/S se pueden agrupar en tres grandes grupos:
- Dispositivos de interfaz de
usuario. Se llama así a los dispositivos que permiten la comunicación
entre los usuarios y la computadora.
- Dispositivos de almacenamiento. Se usan
para proporcionar almacenamiento no volátil de datos y memoria. Su función
primordial es abastecer de datos y almacenamiento a los programas que se
ejecutan en la UCP.
- Dispositivos de comunicaciones. Permiten
conectar a la computadora con otras computadoras a través de una red. Algunos dispositivos de entrada y salida:
- Entrada:
- Teclado
- Ratón
- Joystick
- Lápiz óptico
- Micrófono
- Webcam
- Escáner
- Escáner de código de barras
- Salida:
- Monitor
- Altavoz
- Auriculares
- Impresora
- Plotter
- Proyector
- Entrada/salida (mixtos):
- Unidades de almacenamiento:
CD,DVD, Blu-ray, Memory cards, Disco Duro Externo, Disco duro, Pendrive
USB.
- Módem
- Router
- Pantalla táctil
- Tarjeta de red
MANEJADORES DE
DISPOSITIVOS
Cada dispositivo de
E/S, o cada clase de dispositivos, tiene un manejador asociado en el sistema
operativo.
Dicho manejador
incluye: código independiente del dispositivo para proporcionar al nivel
superior del sistema operativo una interfaz de alto nivel y el código
dependiente del dispositivo necesario para programar el controlador del
dispositivo a través de sus registros y datos.
La tarea de un
manejador de dispositivo es aceptar peticiones en formato abstracto, de la
parte del código de E/S independiente del dispositivo, traducir dichas
peticiones a términos que entienda el controlador, enviar al mismo las órdenes
adecuadas en la secuencia correcta y esperar a que se cumplan.
Todos los
manejadores tienen una lista de peticiones pendientes por dispositivo donde se
encolan las peticiones que llegan de niveles superiores. El manejador explora
la lista de peticiones, extrae una petición pendiente y ordena su ejecución. La
política de extracción de peticiones de la lista es dependiente de manejador y
puede ser FIFO. Una vez enviada la petición al controlador, el manejador se
bloquea o no, dependiendo de la velocidad del dispositivo. Para los lentos
(discos) se bloquea esperando una interrupción. Para los rápidos (pantalla,
discos RAM, etcétera) responde inmediatamente.
Figura 4.1.1
Todo el código que
depende de los dispositivos aparece en los manejadores de
dispositivos. (Ver-figura-4.1.1)
Cada controlador
posee uno o más registros de dispositivos:
- Se utilizan para darle los comandos.
- Los manejadores de dispositivos proveen estos
comandos y verifican su ejecución adecuada.
La labor de un manejador
de dispositivos es la de:
- Aceptar las solicitudes abstractas que le hace
el software independiente del dispositivo.
- Verificar la ejecución de dichas solicitudes.
Si al recibir una
solicitud el manejador está ocupado con otra solicitud, agregara la nueva
solicitud a una cola de solicitudes pendientes.
La solicitud de e / s, por ej. Para un disco, se debe traducir de términos
abstractos a términos concretos:
- El manejador de disco debe:
(ver figura 4.1.2)
figura 4.1.2
- Estimar el lugar donde se encuentra en
realidad el bloque solicitado.
- Verificar si el motor de la unidad funciona.
- Verificar si el brazo está colocado en el
cilindro adecuado, etc.
- Resumiendo: debe decidir cuáles son las operaciones necesarias del controlador
y su orden.
- Envía los comandos al controlador al escribir
en los registros de dispositivo del mismo.
- Frecuentemente el manejador del dispositivo
se bloquea hasta que el controlador realiza cierto trabajo; una
interrupción lo libera de este bloqueo.
- Al finalizar la operación debe verificar los
errores.
- Si todo esta o.k. transferirá los datos al
software independiente del dispositivo.
- Regresa información de estado sobre los
errores a quien lo llamo.
- Inicia otra solicitud pendiente o queda en
espera.
REFERENCIAS: https://sites.google.com/site/materiasisoperativo/unidad-4-administracion-de-entrada-salida/4-1-dispositivos-y-manejadores-de-dispositivos-device-drivers
