FACULTAD DE SISTEMAS MERCANTILES

ESCUELA DE DISEÑO Y COMUNICACIÓN VISUAL

SEMIPRESENCIAL

Sistemas Operativos

Título del Trabajo:

Principio de Hardware de E/S.

Dispositivos.

Controladores de dispositivos.

Principios de Software de E/S.

Objetivos de las componentes de E/S.

ALUMNOS: Alejandro Ordóñez - Edwin Coral - Juan

Carlos Rosero - Jhony Montenegro

PROFESOR: Ing. Darío Maldonado

Tulcán, Noviembre del 2011

Entrada/salida, también

abreviado E/S o I/O (del original en

inglés input/output), es la colección

de interfaces que usan las distintas

unidades funcionales (subsistemas) de

un sistemas de procesamiento de

información para comunicarse unas

con otras, o las señales (información)

enviadas a través de esas interfaces.

Las entradas son las señales recibidas

por la unidad, mientras que las salidas

son las señales enviadas por ésta.

Los dispositivos de E/S los usa una

persona u otro sistema para

comunicarse con una computadora.

De hecho, a los teclados y ratones se

los considera dispositivos de entrada

de una computadora, mientras que los

monitores e impresoras son vistos

como dispositivos de salida de una

computadora.

El término puede ser usado para

describir una acción; "realizar

una entrada/salida" se refiere a

ejecutar una operación de

entrada o de salida.

Es importante notar que la

designación de un dispositivo, sea

de entrada o de salida, cambia al

modificar la perspectiva desde el

que se lo ve. Los teclados y ratones

toman como entrada el movimiento

físico que el usuario produce como

salida y lo convierten a una señal

eléctrica que la computadora pueda

entender. La salida de estos

dispositivos son una entrada para la

computadora. De manera análoga,

los monitores e impresoras toman

como entrada las señales que la

computadora produce como salida.

Luego, convierten esas señales en

representaciones inteligibles que

puedan ser interpretadas por el

usuario. La interpretación será, por

ejemplo, por medio de la vista, que

funciona como entrada.

A través de los dispositivos

periféricos podemos

introducir a la computadora

datos que nos sea útiles para

la resolución de algún

problema.

La computadora necesita de

entradas para poder generar

salidas y éstas se dan a través

de dos tipos de dispositivos

periféricos existentes:

- Dispositivos periféricos de

entrada.

- Dispositivos periféricos de

salida.

Son aquellos que sirven para

introducir datos a la computadora

para su proceso.

Los datos se leen de los dispositivos

de entrada y se almacenan en la

memoria central o interna.

Los dispositivos de entrada

convierten la información en señales

eléctricas que se almacenan en la

memoria central.

Los dispositivos de entrada típicos

son los

– teclados,

– Mouse,

– lápices ópticos,

– palancas de mando (joystick),

– CD-ROM, discos compactos (CD)

_ Micrófono

_ Webcam

_ Escáner

_ Lector de Código de Barras

Dispositivos de Salida

Son los que permiten representar

los resultados (salida) del

proceso de datos.

El dispositivo de salida típico es

la pantalla o monitor.

Otros dispositivos de salida son:

– impresoras (imprimen

resultados en papel),

–Plotters

- Monitor

- Altavoz

-Auriculares

-Proyector

-entre otros

Edwin Coral

Un controlador (instaladores) de

dispositivo, llamado

normalmente controlador (en

inglés, device driver) es un

programa informático que

permite al sistema

operativo interactuar con

un periférico, haciendo

una abstracción del hardware y

proporcionando una interfaz -

posiblemente estandarizada- para

usarlo. Se puede esquematizar

como un manual de instrucciones

que le indica al sistema

operativo, cómo debe controlar y

comunicarse con un dispositivo

en particular. Por tanto, es una

pieza esencial, sin la cual no se

podría usar el hardware.

Existen tantos tipos de

controladores como tipos

de periféricos, y es común

encontrar más de un

controlador posible para el

mismo dispositivo, cada

uno ofreciendo un nivel

distinto de

funcionalidades. Por

ejemplo, aparte de los

oficiales (normalmente

disponibles en la página

web del fabricante), se

pueden encontrar también

los proporcionados por el

sistema operativo, o

también versiones no

oficiales hechas por

terceros.

Los controladores de dispositivo (device

drivers en inglés) son programas añadidos

al núcleo del sistema operativo,

concebidos inicialmente para gestionar

periféricos y dispositivos especiales.

- Pueden ser de dos tipos: orientados a

caracteres (tales como los dispositivos

NUL, AUX, PRN, del sistema) o bien

orientados a bloques, constituyendo las

conocidas unidades de disco. La

diferencia fundamental entre ambos tipos

de controladores es que los primeros

reciben o envían la información carácter

a carácter; en cambio, los controladores

de dispositivo de bloques procesan, como

su propio nombre indica, bloques de

cierta longitud en bytes (sectores). Los

controladores de dispositivo, aparecidos

con el DOS 2.0, permiten añadir nuevos

componentes al ordenador sin necesidad

de rediseñar el sistema operativo.

AUX

NUL PRN

Puesto que los usuariosestándar no puedeninstalar controladores dedispositivos que no esténfirmados o que esténfirmados por un editor queno es de confianza, losadministradores tendránun control rigurosorespecto a loscontroladores dedispositivos que puedenusarse en unaorganización. Podránimpedirse loscontroladores dedispositivos desconocidos,así como cualquiercontrolador de dispositivoque el administrador nopermita expresamente.

Los usuarios sólo podrán instalar los dispositivos que hayan sido probados y admitidos por la organización. En consecuencia, el sistema permite mantener la seguridad del equipo, al tiempo que se reducen las solicitudes del departamento de soporte técnico.

Un paquete de controladores firmado por un editor de confianza y almacenado provisionalmente en el almacén de controladores funciona de modo automático, cuando el usuario conecta el dispositivo al equipo. No se requiere acción alguna por parte del usuario.

JHONY MONTENEGRO

Los principios de software en la en la

entrada/salida se resumen en cuatro puntos:

El software debe ofrecer manejadores de

interrupciones

manejadores de dispositivos

software que sea independiente de los

dispositivos y

software para usuarios.

El primer objetivo referente a los manejadores de interrupción consiste en que el programador o el usuario NO debe darse cuenta de los manejos de bajo nivel para los casos en que el dispositivo está ocupado y se debe suspender el proceso o sincronizar algunas tareas. Desde el punto de vista del proceso o usuario, el sistema simplemente se tardó más o menos en responder a su petición.

El sistema debe proveer los manejadores de dispositivos necesarios para los periféricos, así como ocultar las peculiaridades del manejo interno de cada uno de ellos, tales como el formato de la información, los medios mecánicos, los niveles de voltaje y otros. Por ejemplo, si el sistema tiene varios tipos deferentes de discos duros, para el usuario o programador las diferentes técnicas entre ellos no le deben importar, y los manejadores le deben ofrecer el mismo conjunto de rutinas para leer y escribir datos.

La mayoría de las rutinas de

entrada – salida trabajan en

modo privilegiado, o son

llamadas al sistema que se ligan

a los programas del usuario

formando parte de sus

aplicaciones y que no le dejan

ninguna flexibilidad al usuario

en cuanto a la apariencia de los

datos. Existen otras librerías en

donde el usuario si tiene poder

de decisión (por ejemplo la

llamada a “printf” en el

lenguaje “C”). Otra facilidad

ofrecida son las áreas de

trabajos encolados (spooling

áreas). Tales como las de

impresión y correo electrónico.

JUAN CARLOS ROSERO

Cada periférico suele estar formado por dos partes claramente diferenciadas en cuanto a su misión y funcionamiento: una parte mecánica y otra electrónica.

La parte mecánica está formada básicamente por dispositivos

electromecánicos (conmutadores manuales, motores, electroimanes.) controlados por los elementos electrónicos.

La parte electrónica se incluye en su mayor parte en los circuitos de la interfase.

La velocidad de funcionamiento de un periférico viene dada por los elementos mecánicos.

Desde el ordenador se actúa sobre los periféricos a iniciativa de las instrucciones de los programas. Para poder utilizar eficazmente una ordenador, su sistema operativo contiene rutinas especiales para gestión de sus distintos tipos de periféricos.

Ciertos periféricos tienen la posibilidad de hacer autónomamente determinadas operaciones. Estas operaciones pueden ser desde auto comprobar o verificar su funcionamiento físico, hasta funciones más complejas como rebobinar una cinta magnética, o dibujar en un registrador.

Cuando un periférico actúa sin intervención del ordenador central se dice que trabaja fuera de línea ("off line") y cuando actúa bajo el control de la ordenador central funciona en línea ("online").

Fiabilidad: Es la probabilidad de que se produzca un error en la entrada/salida y depende de la naturaleza del soporte (hay soportes mucho menos fiables que otros), de las condiciones ambientales en que se conserva el soporte, o de las características de la unidad.

Duración: Es la permanencia sin alteración de los datos a lo largo del tiempo. Algunos soportes van perdiendo la señal escrita a lo largo del tiempo y acaban perdiendo los datos por obsolencia física del soporte.

Densidad: Se refiere a la cantidad de datos (bits o caracteres) contenidos por unidad de volumen, superficie o longitud ocupada.

Reutilización: Un soporte de información se dice reutilizable cuando nos permite guardar nueva información sobre datos que ya resultan obsoletos. Con este problema se han enfrentado los fabricantes de discos ópticos (CD-ROM), los cuales hasta hace poco tiempo no han sido susceptibles de ser reutilizables.

Tipo de acceso: Característica vinculada al dispositivo lector/grabador. Se dice que un dispositivo es de acceso secuencial si para acceder a un dato determinado debemos acceder primero a todos los que le preceden físicamente (Ejemplo: las cintas magnéticas). Se dice, en cambio, que un dispositivo permite el acceso directo si podemos acceder a un dato sin necesidad de pasar por los datos que le preceden (Ejemplo: disco magnético).

Transportabilidad: Decimos que un soporte de información es transportable si es susceptible de ser trasladado de una unidad periférica a otra. Ejemplo: el disquete puede ser utilizado en distintas disqueteras de su mismo formato. Por el contrario hay soportes de información fijos, que no pueden extraerse de la unidad correspondiente. (Ejemplo disco duro).