PDF de programación - Entrada/Salida

Entrada/Salida

l  Contenidos:

1. Definición y objetivos
2. Estructura del susbsitema de entrada/salida

1. Elementos hardware
2. Elementos software

3. Políticas de gestión de disco

1. Definición y objetivos

l  Subistema de entrada/salida: conjunto de módulos

software del sistema operativo que manejan los
dispositivos de entrada/salida con la finalidad de:
-  Soportar sus especificidades.
-  Manejarlos de forma eficiente y segura.
-  Proporcionar una disciplina de manejo de uso

uniforme.

-  Lograr un grado alto de Independencia de los
programas en el uso los dispositivo de entrada/
salida.

2. Estructura del susbsitema de entrada/salida

l  Principales componentes:

-  Elementos hardware: dispositivos de entrada/

salida, controladores de dispositivos, controlador de
interrupciones y controlador de DMA.

-  Elementos software: manejadores de dispositivos,

gestor de interrupciones, gestor de búferes de
memoria y spooler.

2. Estructura del susbsitema de entrada/salida

l  Elementos hardware:

-  Dispositivos de entrada/salida:

l  Tipo: bloque o carcater.
l  Conexión al controlador: IDE, EIDE, SATA, SCSI,
RS-232,RS-422, RS-485, CENTRONIC, USB, etc.

-  Controlador de dispositivo:

l  Conexión al bus del sistema: ISA, EISA, PC-104,PCI,

VME, AGP, etc.

l  Integración lógica: puertos de E/S o memoria

2. Estructura del susbsitema de entrada/salida

l  Elementos software:

-  Manejador de dispositivo:

l  Conjunto de funciones que han sido desarrolladas y que

funcionan siguiendo un disciplina fijada por el sistema
operativo. Caso del UNIX: *_open, *_close, *_read,
*_write, *_ioctl.

l  Utilizan librerías de funciones específicas que perimiten

el acceso directos a recursos del sistema: puertos de
entrada/salida, memoria física e interrupciones.

l  Se compilan empleando opciones especiales para

generar código que formará parte del núcleo

2. Estructura del susbsitema de entrada/salida

l  Elementos software:

-  Manejadores de dispositivos actúan como

consecuencia de invocación de llamadas al sistema
para el manejo de archivos: open, read, write, ioctl,
close.

-  fd = open(“/dev/ttyS0”,O_RDONLY);
-  ret = read (fd, buffer, nbytes)‏
-  ret = close(fd);

2. Estructura del susbsitema de entrada/salida

l  Elementos software:

-  Manejadores de dispositivos. La asociación de

manejador y dispositivo se realiza mediante el
número mayor y menor del archivo de dispositivo
abierto.



2. Estructura del susbsitema de entrada/salida

Número mayor Manejador de

Número menor
(dispositivo)
ram (0)
fd0 (0)
tty0 (0)

Número menor
(dispositivo)
port (4)
fd1 (1)
tty1 (1)

Número menor
(dispositivo)
Kmsg (11)
fd2 (2)
ttyS0 (64)

1
2
4

6
8
13
22
36

dispositivo
Núcleo
Floppy (fd)
Terminales
(tty, ttyS)
Impresora
SCSI
Ratón
IDE
Cinta

Número menor
(dispositivo)

fd3 (3)
ttyS1(65)

lp3 (3)

mouse (67)

lp1 (1)
sda2 (2)
event1 (65)

lp2 (3)
sda (3)
mice (66)

lp0 (0)
sda1 (1)
event0 (64)
hdc (2)
tap0 (0)

tap1 (1)

tap2 (2)

tap3 (3)

3. Políticas de gestión de disco



l  Gestión de disco.

-  Los discos juegan un papel importante en el

funcionamiento del sistema. Por ello es vital su
buena gestión.

-  El objetivo de su gestión es minimizar el tiempo
transcurrido desde que se realiza una petición
hasta que este se atiende

-  Cuando una etición se atiende, el tiempo requerido

es la suma de:
l  Tiempo de búsqueda
l  Tiempo de latencia rotacional
l  Tiempo de transferencia

3. Políticas de gestión de disco

l  FCFS. Se atienden las peticiones por orden de

llegada.

l  Por ejemplo, dada la siguiente secuencia de
peticiones expresadas en el cilindro de cada una
de ellas: 92, 183,35,120,14, 126, 64 y 66.
- Se antenderán en este orden: 92, 183, 35,
120, 14, 126, 64 y 66.

3. Políticas de gestión de disco

l  SSTF. Se atiende aquella que esté más cerca de la
posición actual de la cabeza de lectura/escritura del
disco.

l  Para la misma secuencia anterior y asumeindo
que la cabeza de lectura/escritura está en el
cilindro 50.
- Entonces se atenderían: 64, 66, 92, 120, 126,
183, 35 y 14

3. Políticas de gestión de disco

l  SCAN (algoritmo del ascensor). Se define un

recorrido sistemático ascendente y descendente y se
atienden las peticiones pertenecientes a las pista por
la que va pasando.

l  Para la misma secuencia anterior y asumeindo
que el movimiento de la cabeza de lectura/
escritura es ascendente y que se tienen 200
cilindros.
- Entonces se atenderían: 64, 66, 92, 120, 126,
183, (llega hasta el cilindro 199 y se invierte el
sentido), 35 y 14.

3. Políticas de gestión de disco

l  LOOK . Es una variante de la SCAN, la variante

consiste en que el sentido en el que se atiende se
invierte cuando se alcanza la petición que posee el
cilindro más interno o externo.

l  Para la misma secuencia anterior y asumeindo
que la cabeza se mueve es sentido ascendente
y que se tienen 200 cilindros.
- Entonces se atenderían: 64, 66, 92, 120, 126,
183, (se invertiría el sentido en el que se
atienden peticiones), 35 y 14.

3. Políticas de gestión de disco

l  C-SCAN. Es una variante de la SCAN, la variante

consiste en que sólo se atiende en un sentido
(ascendente o descendente)‏

l  Para la misma secuencia anterior y asumeindo
que se atiende en sentido ascendente y que se
tienen 200 cilindros.
- Entonces se atenderían: 64, 66, 92, 120, 126,
183, (se llega al cilindro 199 y se vuelve al
cilindro 0 sin atender), 14 y 35.

3. Políticas de gestión de disco


l  C-LOOK. Es una variante de la LOOK , la variación

consistente en que sólo se atiende en un sentido
(ascendente o descendente)‏

l  Para la misma secuencia anterior y asumiendo
que se atiende en sentido ascendente y que se
tienen 200 cilindros.
- Entonces se atenderían: 64, 66, 92, 120, 126,
183, (se vuelve al cilindro 0 sin atender), 14 y
35.