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 transparente.

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.

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.

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. 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.

Actividad II

DISPOSITIVOS DE ENTRADA Y SALIDA

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) 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.

1. : A nivel de los dispositivos utilizados para ingresar, Interfaz de Hardware

procesar y entregar los datos: Teclado, Ratón y Pantalla visualizador.

2. 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.

3. 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.

: Es un periférico de entrada o dispositivo, utiliza una disposición Teclado

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. Consta de una bola situada en su parte inferior para mover I. Ratón mecánico:

dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de este sobre la superficie.

Tiene un pequeño haz de luz láser en lugar de la bola rodante. II. Ratón Óptico: Este sensor óptico detecta el movimiento del reflejo al mover el ratón sobre el espejo.

: Este tipo es más sensible y preciso, haciendo aconsejable III. Ratón de Láserespecialmente para los diseñadores gráficos. Detecta el movimiento deslizándose sobre una superficie horizontal.

El concepto de Trackball es una idea novedosa que parte del IV. Ratón Trackball: 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. Monitor o pantalla de ordenador s un dispositivo periférico de Pantalla:

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.

o 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.

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.

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 0000.001.000.000.000.000.000.000

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.

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.