Actividades Unidad 4
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SAN JUAN DEL RIO, QRO. Sistemas Operativos Unidad 4: “Administración de Entrada/Salida”. Mirna Fabiola Garduño Hernández. Alumna M.C Claudia Morales Castro Profesor Ing. Sistemas Computacionales
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SAN JUAN
DEL RIO, QRO.
Sistemas Operativos
Unidad 4: “Administración de Entrada/Salida”.
Mirna Fabiola Garduño Hernández.
Alumna
M.C Claudia Morales Castro
Profesor
Ing. Sistemas Computacionales
Instituto Tecnológico de San Juan del Rio, Qro.
Sistemas Operativos Unidad 4
Actividades
ACTIVIDAD 1
Estructura del sistema Entrada/salida
Instrucciones:
Ilustra y explica de manera detallada las capas que comprenden este sistema especificando
además sus funciones (Realizar a mano).
- Las capas inferiores se encargan de ocultar las peculiaridades del Hardware a
las capas superiores.
- Las capas superiores deben presentar una interfaz agradable, limpio y regular
a los usuarios.
Un concepto clave es la independencia del dispositivo:
Debe ser posible escribir programa que se pueda utilizar con archivos en distintos
dispositivos, sin tener que modificar los programas para cada tiempo de dispositivos.
El problema debe ser resuelto por el Sistema Operativo.
El objetivo de lograr nombres uniformes está muy relacionado con el de independencia del
dispositivo. Todos los archivos y dispositivos adquieren direcciones de la misma forma, es
decir, mientras el nombre de su ruta de acceso.
Otros aspectos importantes del Software es el manejo de errores de Entrada/Salida.
Generalmente los errores deben manejarse lo más cerca posible del Hardware.
Solo los niveles inferiores no pueden resolver el problema, se informan a los niveles
superiores.
Generalmente la recuperación se puede hacer en un nivel inferior y de forma
tranparente.
Otros aspectos claves son las transferencia sincrónica (Por bloques) o asincrónica
(Controlada por Interruptores):
La mayoría de la Entrada/Salida es asíncrona: La CPU inicia la transferencia y realiza
otras tareas hasta una interrupción.
El programa es más fácil si la Entrada/Salida es síncrona (Por bloques): el programa
se suspende automáticamente hasta que los datos estén disponibles en el buffer.
El Sistema Operativo se organiza de hacer que operaciones controladas por interruptores
parezcan del tiempo de bloques por el usuario.
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También el Sistema Operativo debe administrar los dispositivos compartidos (Ej.: Discos) y
los de uso exclusivo (Ej.: Impresora).
Generalmente el Software de Entrada/Salida se estructura en capas.
Manejadores de interrupciones.
Directivas de dispositivos.
Software de Sistema Operativo independientes de los dispositivos.
Software a nivel usuario.
Solicitud de
Entrada/salida
CAPAS
Replica de
Entrada/salida
Proceso del Usuario
Hace llamadas a E/S:
Da formato a la E/S:
SPOOLING.
Software
Independiente del
dispositivo
Nombre, protección,
bloqueo, uso de buffer,
asignación.
Manejadores de
Dispositivos
Conforma los registros
del dispositivo verifica el
estado.
Manejadores de las
Interrupciones
Despierta al manejador
al terminar la E/S
Hardware
Lleva a cabo la
operación de E/S
MANEJADORES DE INTERRUPTORES
Las interrupciones deben ocultarse en el Sistema Operativo.
Cada proceso que inicie una operación de Entrada/Salida se bloquea hasta que
termine la Entrada/Salida y ocurra la interrupción.
El procedimiento de interrupción raleza lo necesario para desbloquear el proceso que
lo inicio.
MANEJO DE DISPOSITIVOS
Todo el código que depende de los dispositivos aparece en los manejadores de dispositivos.
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Cada controlador posee uno o más registros de dispositivos:
Se utiliza para dale 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.
Verifica la ejecución de dichas solicitudes.
Si al recibir una solicitud el manejador está ocupado con otra solicitud, agrega la nueva
solicitud a una cola de solicitudes pendientes.
La solicitud de Entrada/Salida por Ej.: para un disco, se debe traducir de términos abstractos
a términos concretos:
- El manejador de disco debe:
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 archivo adecuado, etc.
Resumiendo: debe decir cuáles donde las operaciones necesarias del
controlador y su orden.
Enviar los comandos al controlador al escribir en los registros de dispositivos
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 OK, 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.
SOFTWARE DE ENTRADA/SALIDA INDEPENDIENTE DE DISPOSITIVOS
Funciones generales realizadas por el Software independiente del dispositivo:
Interfaz uniforme para manejadores de dispositivos.
Nombre de los dispositivos.
Protección de los dispositivos.
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Proporcionar un tamaño de bloque independiente del dispositivo.
Uso de buffers.
Asignación de espacio en los dispositivos por bloque.
Asignación y liberación de los dispositivos de uso exclusivo.
Informe de errores.
Las funciones básicas del Software independiente del dispositivo son:
Efectuar las funciones de Entrada/Salida comunes a todos los dispositivos.
Proporcionar una interfaz uniforme del Software a nivel usuario.
El Software independiente del dispositivo asocia los nombres simbólicos de los dispositivos
con el nombre adecuado.
Un nombre de dispositivo determina de manera única el valor de un archivo especial:
Este modo-I contiene el número principal del dispositivo, que se utiliza para localizar
el manejador apropiado.
El nodo-I contiene también el número secundario de dispositivo, que se transfiere
como parámetro al manejar para determinar la unidad por leer o escribir.
El Software independiente del dispositivo debe:
Ocultar a los niveles superiores los diferentes tamaños de sector de los distintos
discos.
Proporcionar un tamaño uniforme de los bloques, por Ej.: considerar varios sector
físico como un solo bloque lógico.
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ACTIVIDAD 2
DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA
a. Selecciona tres dispositivos diferentes de cada uno de los grupos anteriores y describe de
manera detallada el tipo de controlador que utilizan así como la función de este ( a mano)
b. Identifica las categorías de los dispositivos de E/S, investiga e ilustra dos ejemplos de
dispositivos de cada categoría explicando de que manera transfieren la información de
acuerdo a la categoría a la que pertenecen (a mano).
DISPOSITIVOS DE INTERFAZ DEL USUARIO
Es el medio con que el usuario puede comunicarse con una maquina, un equipo o una
computadora y comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el equipo.
A. Interfaz de Hardware: A nivel de los dispositivos utilizados para ingresar, procesar y
entregar los datos: Teclado, Ratón y Pantalla visualizador.
B. Interfaz de Software: Destinada a entregar información acerca de los procesos y
herramientas de control, a través de lo que el usuario observa habitualmente en la
pantalla.
C. Interfaz de Software y Hardware: Establece un puente entre la maquina y las
personas permite a la maquina entender la instrucción y al usuario entender el código
binario traducido a información legible.
El controlador para dispositivos es un programa informático que permite al sistema
operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del Hardware y
proporcionando una interfaz.
Teclado: Es un periférico de entrada o dispositivo, utiliza una disposición de botones o
teclas para que actúen como palanca mecánica o interruptores electrónicos que
envían información a la computadora.
Ratón: El mouse o ratón es un dispositivo pequeño que permite señalar información.
1. Ratón mecánico: Consta de una bola situada en su parte inferior para mover dos
ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de este sobre la superficie.
2. Ratón Óptico: Tiene un pequeño haz de luz láser en lugar de la bola rodante. Este
sensor óptico detecta el movimiento del reflejo al mover el ratón sobre el espejo.
3. Ratón de Láser: Este tipo es más sensible y preciso, haciendo aconsejable
especialmente para los diseñadores gráficos. Detecta el movimiento deslizándose
sobre una superficie horizontal.
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4. Ratón Trackball: El concepto de Trackball es una idea novedosa que parte del
hecho: Se debe mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para
presentar una bola de tal firma que cuando se coloque la mano encima se pueda
mover mediante el dedo pulgar.
Pantalla: Monitor o pantalla de ordenador s un dispositivo periférico de salida de
datos.
Es un visualizador que muestra el usuario los resultados del procedimiento de una
computadora mediante una interfaz.
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 (disco duro, CD, DVD, USB).
Disco duro: Es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplean un
sistema de grabación magnético para almacenar datos digitales. Se compone de una
o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad
dentro de una caja metálica sellada.
CD: Es un soporte digital óptico utilizado para almacenar cualquier tipo de información
(audio, imágenes, video, documentos y otros datos).
Los CD estándar tienen un diámetro de 12 centímetros y puede almacenar hasta 80
minutos de audio o 700 MB de datos. Los MiniCD tienen 8 cm y son usados para la
distribución de sencillos y de controladores guardados hasta 24 minutos de audio o
214 de datos.
USB: Universal Seria Bus. Es un dispositivo de almacenamiento que utiliza una
memoria flash para guardar información.
Estas memorias se han convertido en el sistema de almacenamiento y transferencia
personal más utilizada.
DISPOSITIVOS DE COMUNICACIÓN.
Permite conectar a la computadora con otros componentes a través de una red (Swiche,
Router, Hubs, Firewalle, Modems, Tarjeta de red).
Switches: Es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadoras
que opera en a capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI.
Se utilizan cuando se desean conectar múltiples redes, fisionándola en una.
HUB: Es un dispositivo que permite conectar varios puertos USB permitiendo la conexión
con una maquin mediante un bolo bus. Podría definirse como un distribuido de puertos
USB.
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Firewall: Es un dispositivo de seguridad.
- Es un dispositivo que funciona como corte fuegos entre redes, permitiendo o
denegando las transferencias de una red a la otra.
Un uso típico es situarlo entre una red local y red Internet, como dispositivo de
seguridad para evitar que los intrusos puedan acceder a información confidencial.
Es simplemente un filtro que controla todas las comunicaciones que pasan de una
red a la otra y en función de lo que sean permitir a deniega otra vez.
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ACTIVIDAD 3
ADMINISTRADOR DE DISPOSITIVOS
Instrucciones: Ingresa al administrador de dispositivos de la PC y elabora una tabla (a
mano) en la cual clasifiques los controladores instalados, incluyendo: Nombre, Tipo,
Fabricante, Ubicación y Función.
NOMBRE TIPO FABRICANTE UBICACION FUNCION
Mobile Intel 45
Express Chipset
Adaptador de
Pantalla Intel
Bus PCI, Dispositivo 2,
Función 0
Su función es ver
que la pantalla tenga
una optima
resolución y calidad
Intel Wifi Link
5100 AGN
Adaptador de
red Intel
Bus Intel Express
PCI,7,Dispositivo 0 Función 0
Conexión de Internet
a la PC o de la PC
Controlador de
hots Universal
USB
Controlador
de Universal
señal bus
Intel Bus 2PCI 0,Dispositivo 24
Función 1
Controlador de
Dispositivos USB
Dispositivo
High
Definition
Audio
Controlador
de Sonido y
Video
Microsoft Ubicación 2(Bus Interno de
HDA)
Controlador de Audio
y Video
Acer Crystal
Webcam
Dispositivo
de Imagen Microsoft
0000.001.000.000.000.000.00
0.000 Cámara Web
Intel Core 2
Duo
T6400,2.006Hz
Procesador Intel Sistema Microsoft Compatible
con ACPI Procesador de PC
ATA CHANNEL
0 Unidad Disco
Tarjetas Controladoras
Estándar IDE ATA/ATAPI Channel 0
Detecta la Unidad de
Disco
ATA CHANNEL
1
Dispositivo
de DVD
Tarjetas Controladoras
Estándar IDE ATA/ATAPI Channel 1
Es un Enlace de la
Placa Base del
Dispositivo de DVD.
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ACTIVIDAD 4
ESTRUCTURAS DE DATOS Y DMA
Instrucciones:
Elaborar una animación que represente a detalle el tema asignado por el profesor. Anexar de
manera personal una breve descripción que incluya:
Software elegido (Describir).
SISTEMA RAID
(Redundant Array of Inexpensive Disks).
Hace referencia a un sistema de almacenamiento que usa múltiples discos duros o
SSD entre los que se distribuyen o replican los datos.
Ventajas de dicho software
- Posibilita crear volúmenes grandes a partir de discos pequeños.
- Mayor velocidad de acceso a datos.
Principales retos a los que se enfrentó.
El principal reto que se encontró fue al buscar información sobre el tema era en algunos
casos no era lo suficientemente claro o se describía de formas diferente, por ello se tuvo que
investigar en muchas fuentes para determinar cuál era la información correcta sobre el tema.
Reflexión
El sistema de RAID es un sistema muy útil pues funciona principalmente con más de dos
discos duros simultáneamente lo cual ayuda que la transferencia de datos más rápida a esta
función se le llama “RAID 0 o Stripping” también costa como otra función llamada “RAID 1 o
Mirroring o Espejo” como su nombre lo dice tiene la función de guardar simultáneamente la
misma información creando una copia igual de la información.
