DISPOSITIVOS
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La
administración de dispositivos, es la administración de todos los
recursos del hardware disponible, tanto los estándar que viene de
fabricas, como las que se van agregando para hacer más poderosa o
actualizar la PC. Todo dispositivo necesita presentarse al sistema
operativo, agregando un pequeño programa que permite su uso. Este hp
programa es llamado controlador. De aquí el controlador es un software
que utiliza el sistema operativo para especificar de hardware, como
puede ser cualquier dispositivo.
Existen tres tipos de dispositivos según su función:
Dispositivos de entrada: tienen la tarea de
introducir información, órdenes, comandos e instrucciones para que la
computadora lo procese con el sistema operativo.
Entre los más conocidos se encuentran:
El Teclado.
El Mouse.
El Escáner.
Dispositivos de salida: son los que se encargan de procesar los resultados de salida de los procesos de datos. Y mostrarlos al usuario.
Entre ellos tenemos: El Monitor.
La Impresora.
Dispositivos de Bloques: Estos periféricos almacenan información en bloques de tamaño fijo, estos van desde 128 bytes hasta 1024 bytes.
Entren los dispositivos de bloques se encuentran:
Unidad de lectora de CD –ROM.
Disco Duro.
Administración de Dispositivos
La administración de dispositivos, es la administración de todos los
recursos del hardware disponible, tanto los estándar que viene de
fábricas, como las que se van agregando para hacer más poderosa o
actualizar la PC. Todo dispositivo necesita presentarse al sistema
operativo, agregando un pequeño programa que permite su uso. Este hp
programa es llamado controlador. De aquí el controlador es un software
que utiliza el sistema operativo para especificar de hardware, como
puede ser cualquier dispositivo.
La administración de dispositivos comprende 4 funciones básicas:
- Controlar el estado de cada dispositivo (como unidades de cinta, unidades de disco, impresoras, grafica dotes y terminales)
- Utilizar políticas preestablecidas para determinar qué proceso obtendrá un dispositivo y durante cuánto tiempo.
- Asignar los dispositivos. (A los procesos).
- Desasignarlos en dos niveles: en el nivel de procesos cuando se ejecute un comando de entrada/salida (Temporal) y cuando el dispositivo se libera de manera permanente (Permanentemente).
Los dispositivos periféricos del sistema generalmente entran en una de tres clases:
- Dedicados
- Compartidos
- Virtuales
Dispositivos Dedicados: Se asignan sólo a un trabajo a la vez y le sirven todo el tiempo que está activo.
Dispositivos Compartidos: Estos se puede asignar a
más de un proceso/Varios procesos a un mismo dispositivo. De forma que
se puede compartir cualquier dispositivo de almacenamiento de acceso
directo al entrelazar sus solicitudes.
Dispositivos Virtuales: Son una combinación de los
dispositivos dedicados y los compartidos; son dispositivos dedicados
transformados en dispositivos compartidos. Además, estos son
dispositivos que se pueden compartir por red, y utilizan Spooling, el
cual genera una cola de espera en un buffer para el dispostivo. Ejemplo:
Impresoras
DISPOSITIVOS Y MANEJADORES DE DISPOSITIVOS (DEVICE DRIVERS)
DISPOSITIVOS DE E/S: se pueden agrupar en tres
grandes grupos: Dispositivos de interfaz de usuario. Dispositivos de
almacenamiento. Dispositivos de comunicaciones.
DISPOSITIVOS DE INTERFAZ DE USUARIO Se llama así a
los dispositivos que permiten la comunicación entre los usuarios y la
computadora. Dentro de este grupo se incluyen todos los dispositivos que
sirven para proporcionar interfaz con el usuario, tanto para entrada
(ratón, teclado, etc.) como para salida (impresoras, pantalla, etc.).
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 CPU.
DISPOSITIVOS DE COMUNICACIONES Permiten conectar a
la computadora con otras computadoras a través de una red. Los dos tipos
de dispositivos más importantes de esta clase son los módem, para
comunicación vía red telefónica, y las tarjetas de interfaz a la red,
para conectar la computadora a una red de área local.
MANEJADORES DE DISPOSITIVOS (DEVICE DRIVERS) Las
unidades de E/S tienen una parte mecánica que es el propio dispositivo y
otra electrónica que se llama controlador del dispositivo y actúa como
intermediario entre la computadora y los dispositivos. Un controlador de
dispositivo (llamado normalmente controlador, o, en inglés, driver) El
controlador convierte el flujo de bits en serie transmitidos desde un
dispositivo en un bloque de bytes para la CPU y realizar las
correcciones de los errores que se puedan cometer en la transmisión. El
controlador dispone de tres capas funcionales: La interfaz del bus, el
controlador y la interfaz del dispositivo.
PUERTOS DE E/S El controlador contiene una serie de
registros llamados puertos de entrada/salida. Estos registros son
accesibles (pueden ser leídos y modificados) mediante la ejecución de
instrucciones máquina. Las operaciones de E/S se realizan a través de la
carga y lectura de estos registros. Casi todo controlador dispone de
los siguientes registros: Registros De Estado Registro De Ordenes Buffer
REGISTROS DE ESTADO Indica la situación actual del dispositivo (ocupado o desocupado).
REGISTROS DE ÓRDENES En este registro se escribe la
operación de E/S que se desea que realice el dispositivo. BUFFER Un
buffer es un almacén de información.
El buffer del controlador se utiliza para guardar
temporalmente los datos implicados en una operación de E/S. Los
controladores de dispositivo se suelen agrupar en alguna de las
siguientes categorías o clases: Adaptadores de audio (tarjetas de
sonido). Dispositivos de comunicación (infrarrojos, módems, etc).
Dispositivos de visualización; pantallas (displays). Teclados. Ratón
(“mouse” y otros señaladores gráficos). Dispositivos multimedia.
Dispositivos de Red. Impresoras. Almacenamiento
MECANISMOS Y FUNCIONES DE LOS MANEJADORES DE DISPOSITIVOS (DEVICE DRIVERS)
Los manejadores de dispositivo (device drivers) se comunican
directamente con los dispositivos o sus controladores o canales. Los
manejadores de dispositivos tienen la función de comenzar las
operaciones de E/S en un dispositivo y procesar la terminación de una
solicitud de E/S.
El sistema de archivos básico trata con bloques de datos que son los
que se intercambian con los discos o cintas. Ubica estos bloques en el
almacenamiento secundario o en el intermedio en memoria principal.
El supervisor básico de E/s se responsabiliza de iniciar y terminar
la E/s con archivos. Selecciona el dispositivo donde se realizará la
E/S, según el archivo seleccionado. Planifica los accesos a disco y
cinta, asigna los buffers de E/S y reserva la memoria secundaria.
.
ESTRUCTURAS DE DATOS PARA MANEJO DE DISPOSITIVOS.
Los procesos de usuario emiten peticiones de entrada/salida al
sistema operativo. Cuando un proceso solicita una operación de E/S, el
sistema operativo prepara dicha operación y bloquea al proceso hasta que
se recibe una interrupción del controlador del dispositivo indicando
que la operación está completa. En el manejo de los dispositivos de E/S
es necesario, introducir dos nuevos términos: BUFFERING (uso de memoria
intermedia). Trata de mantener ocupados tanto la CPU como los
dispositivos de E/S. Los datos se leen y se almacenan en un buffer, una
vez que los datos se han leído y la CPU va a iniciar inmediatamente la
operación con ellos, el dispositivo de entrada es instruido para iniciar
inmediatamente la siguiente lectura. La CPU y el dispositivo de entrada
permanecen ocupados. Cuando la CPU esté libre para el siguiente grupo
de datos, el dispositivo de entrada habrá terminado de leerlos. La CPU
podrá empezar el proceso de los últimos datos leídos, mientras el
dispositivo de entrada iniciará la lectura de los datos siguientes.
SPOOLING Esta forma de procesamiento se denomina spooling, utiliza el
disco como un buffer muy grande para leer tan por delante como sea
posible de los dispositivos de entrada y para almacenar los ficheros
hasta que los dispositivos de salida sean capaces de aceptarlos. Es una
característica utilizada en la mayoría de los sistemas operativos.
OPERACIONES DE ENTRADA/SALIDA Tanto en la E/S
programada como la basada en interrupciones, la CPU debe encargarse de
la transferencia de datos una vez que sabe que hay datos disponibles en
el controlador. Una mejora importante para incrementar la concurrencia
entre la CPU y la E/S consiste en que el controlador del dispositivo se
pueda encargar de efectuar la transferencia de datos. Esta técnica se
denomina acceso directo a memoria (DMA, Direct Memory Access).
ACCESO DIRECTO A MEMORIA (DMA) Este dispositivo
permite la transferencia directa de información entre la memoria y los
periféricos o viceversa, sin requerir intervención alguna por parte del
procesador. • El DMA necesita:
- Registro: almacena la dirección de memoria desde donde se produce la transferencia.
- Registro contador: guarda la longitud de bloque a transferir.
- Bits: indica si la operación es de lectura o escritura.
- Bloque de control: controla el funcionamiento del sistema.
La
administración de dispositivos, es la administración de todos los
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fabricas, como las que se van agregando para hacer más poderosa o
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recursos del hardware disponible, tanto los estándar que viene de
fabricas, como las que se van agregando para hacer más poderosa o
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