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ADMINISTRACION DE PERIFERICOS 
Una vía de comunicación se puede 
esquematizar como se muestra a 
continuación 
Memoria Procesador 
de E/S 
Unidad de 
Control Periferico
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
Canales y Unidades de Control 
 Canal 
Es un procesador especializado en operaciones de 
E/S. Las instrucciones que manejan son 
comandos de canal y sirven para dar órdenes al 
periférico y controlan la transferencia de la 
información. Al ser un procesador tiene su 
palabra de control, la cual puede esquematizarse 
como sigue
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
DIRECCION CUENTA PC RESIDUAL (1) ESTADO (2) 
(1) Indica cuántos bytes del último comando no han sido 
procesados. Usualmente su valor es 0 salvo una 
terminación de E/S anormal. En el comienzo contiene la 
longitud del buffer. A medida que se transfieren los bytes 
a memoria se decrementa. Cuando llega a 0 se produce 
una interrupción por fin de E/S. 
(2) Indica si la operación se completó o si tuvo error.
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
Tipos de Canales 
 Selector: Desde que comienza a ejecutar un 
programa de canal para un periférico permanece 
conectado a él, aún cuando las operaciones no 
impliquen transferencia 
de información 
Posicionamiento 
Unidad de control 
Procesador de E/S 
Posicionamiento Latencia Transferencia 
Fin
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
 Multiplexor: Se comparte entre varios programas de 
procesadores de E/S, o sea cuando da una orden de 
movimiento a un periférico, hasta que éste la complete, 
puede desconectarse del mismo y emitir otro comando del 
procesador de E/S para otro periférico. Debe estar 
conectado con el periférico siempre que exista transferencia 
de información. (Si el periférico es inteligente la unidad de 
control también puede desconectarse y atender a otro 
periférico). Cuando el periférico está posicionado emite una 
señal con lo que vuelve a activar a la unidad de control y al 
procesador de E/S. 
Mientras dura la transferencia de información permanecen 
los tres activos (Figura) 
 Puede llegar a ocurrir una desincronización: un periférico 
encuentra el sector, emite la señal pero el canal está 
ocupado con otro pedido. Entonces se pierde el sector y es 
necesario reintentar la búsqueda del mismo.
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
Posicionamiento Latencia Transferencia 
Posicionamiento 
Unidad de Control 
Procesador de E/S 
Fin
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
Técnicas para la administración y asignación de 
periféricos 
Dependiendo del tipo de periférico que se trate existen 
diferentes técnicas de asignación del mismo. A saber: 
1)Dedicados: se asigna a un trabajo por el tiempo que 
dure el trabajo. Ej: lectora de tarjetas, cinta, impresora. 
2)Compartidos: pueden ser compartidos por varios 
procesos. La administración puede ser complicada. Se 
necesita una política para establecer que pedido se 
satisface primero basándose en : 
a) lista de prioridades, 
b) conseguir una mejor utilización de los recursos del 
sistema.
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
3) Virtuales: Algunos dispositivos que deben ser 
dedicados (impresoras) pueden convertirse en 
compartidos a través de una técnica como el 
SPOOLing. Se hace una simulación de dispositivos 
dedicados en dispositivos compartidos. 
 Por ejemplo un programa de SPOOLing 
puede imprimir todas las líneas de salida a un 
disco. Cuando un proceso escriba una línea , el 
programa de SPOOL intercepta el pedido y lo 
convierte a una escritura en disco. Dado que un 
disco es 
compartible, convertimos una impresora en varias 
impresoras "virtuales". En general se aplica esta 
técnica a periféricos dedicados lentos.
PPOOLLIITTIICCAASS DDEE AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRAA 
PPEERRIIFFEERRIICCOOSS DDEEDDIICCAADDOOSS 
Para los periféricos de tipo dedicados se puede realizar su 
asignación al proceso en tres momentos diferentes: 
•Al comienzo del trabajo 
•Al comienzo de la etapa 
•Al realizar la instrucción Open 
Asignando al comienzo del trabajo estaremos seguros 
que cada vez que un proceso necesite el periférico, lo va 
a encontrar disponible. Pero si lo que tenemos es una 
larga secuencia de programas y solo el programa que 
ejecuta en la última etapa es el que hace uso de ese 
periférico dedicado, hemos desperdiciado el periférico 
durante la ejecución de los programas anteriores.
PPOOLLIITTIICCAASS DDEE AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRAA 
PPEERRIIFFEERRIICCOOSS DDEEDDIICCAADDOOSS 
Asignando al comienzo de la etapa intentamos entonces 
evitar la ociosidad de los periféricos y asignarlos solo en el 
momento previo de las necesidades del programa. Puede 
ocurrir que en el momento de necesitar ejecutar esa etapa 
el periférico no se encuentra disponible y debamos tomar 
una decisión entre esperar a que el periférico se libere o 
cancelar el trabajo. A pesar de todo, todavía puede pasar 
un tiempo hasta que realmente se haga uso del dispositivo 
en esa etapa. 
Asignarlo en el momento de la instrucción Open significa 
que ahora hacemos la asignación en el momento de querer 
usar realmente el dispositivo. Puede ocurrir, en este caso 
también, que no se encuentre disponible y habrá que tomar 
la decisión de esperar o cancelar. La desasignación 
generalmente se realiza en el momento de ejecutar un 
Close.
AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRCCIIAALL YY TTOOTTAALL DDEE 
PPEERRIIFFEERRIICCOOSS DDEEDDIICCAADDOOSS 
Podemos hacer una asignación total o parcial del periférico. 
En la asignación total el SO no entregará la totalidad de los 
periféricos dedicados que se encesitan hasta no tenerlos a 
todos disponibles. Si un proceso necesita 3 cintas, hasta que 
no haya 3 cintas libres no se le asignan, ni a nivel de etapa ni a 
nivel de trabajo. 
En la asignacion parcial a medida que el SO encuentra 
periféricos libres, los va asignando a los procesos, aunque no 
tenga la totalidad de los dispositivos que ese proceso requiere, 
esta política de asignación es la que se sigue cuando se asigna 
en el momento del Open. 
Puede ocurrur en este caso un abrazo mortal (deadlock); ej. El 
proceso P1 pide 3 cintas, el proceso P2 pide 3 cintas y el 
sistema cuenta solo 4 cintas. Le asigna 2 a P1 y 2 a P2. P1 
tiene 2 cintas y está esperando una más. Lo mismo ocurre con 
P2. Ninguno va a obtener el recurso que le falta pues lo tiene 
el otro. El caso de asignación parcial se debe controlar muy 
bien con el fin de evitar abrazos mortales, o evitar también el 
tener que matar algún proceso involucrado en un deadlock.
PPOOLLIITTIICCAASS DDEE AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRAA 
PPEERRIIFFEERRIICCOOSS CCOOMMPPAARRTTIIDDOOSS 
En este caso la asignación se hace en el momento de 
usarlos, es decir, en el momento de lanzarse la 
operación de E/S. Se arman colas de espera de 
disponibilidad de periféricos, unidades de control y 
procesadores de E/S. Para ello es necesario el uso 
de tablas. Estas tablas se relacionan formando una 
estructura de árbol. 
BASE DE DATOS PPAARRAA AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE 
PPEERRIIFFEERRIICCOOSS.. 
La base de datos para manejar una administración 
de periféricos consta de tres tablas cuyo contenido 
se explica a continuación:
BBAASSEE DDEE DDAATTOOSS PPAARRAA 
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
En el Bloque de Control de Periférico tendremos 
la siguiente información: 
IIddeennttiiffiiccaaddoorr ddeell ddiissppoossiittiivvoo 
EEssttaaddoo ddeell ddiissppoossiittiivvoo 
LLiissttaa ddee uunniiddaaddeess ddee ccoonnttrrooll aa llaass qquuee eessttáá ccoonneeccttaaddoo eell 
ddiissppoossiittiivvoo 
LLiissttaa ddee pprroocceessooss eessppeerraannddoo eessttee ddiissppoossiittiivvoo
BBAASSEE DDEE DDAATTOOSS PPAARRAA 
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
En el Bloque de Control de Procesador de E/S 
tendremos la siguiente información: 
IIddeennttiiffiiccaaddoorr ddeell ccaannaall 
EEssttaaddoo ddeell ccaannaall 
LLiissttaa ddee uunniiddaaddeess ddee ccoonnttrrooll aa llaass qquuee eessttáá ccoonneeccttaaddoo eell 
ccaannaall 
LLiissttaa ddee pprroocceessooss eessppeerraannddoo eessttee ccaannaall
BBAASSEE DDEE DDAATTOOSS PPAARRAA 
AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 
En el Bloque de Control de la Unidad de Control 
tendremos la siguiente información: 
IIddeennttiiffiiccaaddoorr ddee llaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll 
EEssttaaddoo ddee llaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll 
LLiissttaa ddee ddiissppoossiittiivvooss ccoonneeccttaaddooss aa eessttaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll 
LLiissttaa ddee ccaannaalleess ccoonneeccttaaddooss aa eessttaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll 
LLiissttaa ddee pprroocceessooss eessppeerrnnaaddoo aa eessttaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll
RRUUTTIINNAASS DDEELL SSIISSTTEEMMAA 
Para estos dispositivos la asignación es dinámica, y participarán 
en este proceso los siguientes módulos: 
Controlador de tráfico de E/S 
-Lleva el estado de los dispositivos, unidades de control y 
procesadores de E/S por medio de bloques de control. 
-Determina la posibilidad de una operación de E/S y la posibilidad 
de caminos alternativos. 
Cada bloque de control que maneja el controlador de tráfico de 
E/S servirá para poder determinar si es posible la operación y 
por qué camino. Cuando queremos hacer una operación de E/S, 
es necesario hallar toda la vía de comunicación. El proceso se 
encolará para que se le asigne un periférico, luego para que se le 
asigne una unidad de control y luego para que se le asigne un 
procesador de E/S. Sólo una vez que el proceso está a la cabeza 
de cada una de las tres colas, éste puede realizar su operación 
de E/S.
RRUUTTIINNAASS DDEELL SSIISSTTEEMMAA 
Memoria 
Procesador de 
E/S 1 
Procesador de 
E/S 2 
Unidad de 
Control 1 
Unidad de 
Control 2 
D1 D2 D3 D4 
Distintos caminos para acceder el disco D2 
Procesador de E/S 1 – U.C. 1 – D2 
Procesador de E/S 2 – U.C. 2 – D2 
Procesador de E/S 1 – U.C. 2 – D2
RRUUTTIINNAASS DDEELL SSIISSTTEEMMAA 
Planificador de E/S 
-Decide qué proceso toma el recurso. Determina el orden en 
que se asignarán a los procesos los dispositivos, unidades de 
control y procesadores de E/S, ya sea por algoritmos o por 
alguna prioridad. 
Una vez que hay un orden, es el controlador de tráfico de E/S 
el que determina que puede ser satisfecho el pedido. Las 
políticas a considerar son las mismas que usamos para 
procesos, salvo que una vez que un programa de procesador 
de E/S se lanza no se interrumpe sino hasta que termina. 
Manipulador de periféricos 
Existe uno por cada tipo de periférico que haya en el sistema. 
- Arma el programa del procesador de E/S 
- Emite la instrucción de arranque de E/S 
- Procesa las interrupciones del dispositivo 
- Maneja errores del dispositivo 
- Realiza una planificación de acuerdo al periférico
AALLGGOORRIITTMMOOSS DDEE PPLLAANNIIFFIICCAACCIIOONN 
DDEE EE//SS 
Bloqueo: Es una técnica en la cual se agrupan muchos 
registros lógicos en un solo registro físico. Esta técnica no 
sólo trae ventajas desde el punto de vista de nuestro 
programa, que va a estar menos tiempo demorado, sino que 
cada vez que haga una operación de READ va a tomar 
información que ya tiene en la memoria. Hay también un 
mejor aprovechamiento del periférico. 
RReeggiissttrroo IIRRGG RReeggiissttrroo 
Este espacio da el tiempo necesario para el arranque y la 
parada de la cinta. Existe un tiempo para frenar y otro para 
arrancar y adquirir la velocidad de transferencia que tiene el 
dispositivo. El IRG depende de la densidad de grabación. 
Para minimizar el Gap se utiliza la técnica de bloqueo.
AALLGGOORRIITTMMOOSS DDEE PPLLAANNIIFFIICCAACCIIOONN 
DDEE EE//SS 
Las ventajas de Bloqueo son: 
1) Menor cantidad de operaciones de E/S dado que cada 
operación de E/S lee o graba múltiples registros lógicos a 
la vez. 
2) Menor espacio desperdiciado, dado que la longitud del 
registro físico es mayor que el IRG. 
3) Menor cantidad de espacio en cinta cubierto cuando se 
leen varios registros. 
Sus desventajas en cambio son: 
1) Overhead de software y rutinas que se necesitan para 
hacer bloqueo, desbloqueo y mantenimiento de registros. 
2) Desperdicio de espacio en buffers. 
3) Mayor probabilidad de errores de cinta dado que se leen 
registros largos.
AALLGGOORRIITTMMOOSS DDEE PPLLAANNIIFFIICCAACCIIOONN 
DDEE EE//SS 
Buffering: Si tenemos un dispositivo o unidad de control con 
buffer podemos igualar velocidades con el procesador. 
Por ej. Una lectora de tarjetas requiere 60 ms. Para leer una 
tarjeta y transferirla a memoria a través del procesador de E/S. 
Sin embargo una lectora de tarjetas con buffer lee una tarjeta 
antes que ésta sea necesitada y guarda los 80 bytes en un buffer. 
Cuando el canal pide que se lea una tarjeta, se transfiere el 
contenido del buffer a memoria a una velocidad muy alta (100 
microsegundos) y se libera el procesador de E/S. El dispositivo 
procede a leer la próxima tarjeta y la bufferiza. 
Se pueden tener también dos buffers y se va leyendo 
alternadamente de cada uno de ellos. El proceso no se vería 
detenido nunca, no pasaría a bloqueado en espera de E/S. 
Buffer 1 Buffer 2 
Proceso
AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR 
PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) 
El manipulador de periféricos puede utilizar técnicas de agrupación 
de pedidos sobre un mismo dispositivo para disminuir los tiempos 
mecánicos del mismo, algunas de ellas son: 
-FIFO: El primero que llega, es el primero en ser servido (FCFS– 
First Come Fist Served). Es el más simple. Sin embargo no da el 
mejor servicio promedio. Consideramos una cola que pide accesos a 
disco a las siguientes pistas: 37, 122, 14, 124 (estando inicialmente 
en la 53). 
14 37 53 122 124 
Se recorren muchas pistas. El recorrido de la cabeza es de 319 
pistas en total
AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR 
PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) 
-Más corto primero: Se selecciona el pedido con el menor recorrido 
de búsqueda desde la posición actual de la cabeza, o sea, a la pista 
que está más cerca. El recorrido es de 149 pistas. Se debe conocer 
la posición actual de la cabeza. 
14 37 53 122 124 
Pero esto puede ocasionar inanición (un pedido no es atendido 
nunca). Por lo tanto no es óptimo, aunque es mejor que el FIFO. 
Una solución a la inanición es encerrar a los pedidos en grupos.
AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR 
PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) 
- Barrido Ascensor (SCAN): Aqué, la cbeza lectora/grabadora 
comienza en un extremo del disco y se va moviendo hacia el otro, 
atendiendo los pedios a medida que llega a cada pista, Cuando 
llega al otro extremo vuelve. Para ello debemos conocer no sólo 
posición de la cabeza sino también la dirección. 
14 37 53 122 124
AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR 
PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) 
-Barrido Circular (C-SCAN, circular SCAN): Está diseñado para 
atender los pedidos con un tiempo de espera uniforme. Mueve la 
cabeza lectora/grabadora de un extremo al otro del disco. Cuando 
llega al otro extremo, vuelve inmediatamente al comienzo del disco 
sin atender ningún pedido. Trata al disco como si fuese circular. 
14 37 53 122 124 
En la práctica ni SCAN ni C-SCAN mueven la cabeza de un extremo 
al otro. La cabeza se mueve hasta la posición del último pedido en 
esa dirección. Cuando no existen más pedidos en esa dirección se 
cambia la dirección del movimiento de la cabeza. 
Estas versiones de SCAN y C-SCAN se llaman LOOK y C-LOOK.
AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR 
PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) 
-Posición angular (sector queueing): Es un algoritmo para 
planificar dispositivos de cabezas fijas. Se divide cada una de 
las pistas en un número fijo de bloques, llamados sectores. El 
pedido ahora especifica pista y sector. 
Se atiende un pedido por cada sector que pasa por debajo de 
la cabeza, aún cuando el pedido no está primero en la cola de 
espera. Cada sectror tiene una cola. 
Cuando un pedido para el sector ¡ llega, se coloca en la cola 
del serctor ¡. Cuando el sector ¡ pase por debajo de la cabeza 
lectora/grabadora el primer pedido de la cola de ese sector es 
atendido. 
Se puede aplicar también a discos de cabezas móviles, si hay 
más de un pedido en un mismo cilindro o pista. Cuando la 
cabeza se mueve a un cilindro en particular, todos los pedidos 
para ese cinlindropueden ser atendidos sin más movimiento 
de la cabeza.

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Administracion de perifericos

  • 1. ADMINISTRACION DE PERIFERICOS Una vía de comunicación se puede esquematizar como se muestra a continuación Memoria Procesador de E/S Unidad de Control Periferico
  • 2. AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS Canales y Unidades de Control  Canal Es un procesador especializado en operaciones de E/S. Las instrucciones que manejan son comandos de canal y sirven para dar órdenes al periférico y controlan la transferencia de la información. Al ser un procesador tiene su palabra de control, la cual puede esquematizarse como sigue
  • 3. AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS DIRECCION CUENTA PC RESIDUAL (1) ESTADO (2) (1) Indica cuántos bytes del último comando no han sido procesados. Usualmente su valor es 0 salvo una terminación de E/S anormal. En el comienzo contiene la longitud del buffer. A medida que se transfieren los bytes a memoria se decrementa. Cuando llega a 0 se produce una interrupción por fin de E/S. (2) Indica si la operación se completó o si tuvo error.
  • 4. AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS Tipos de Canales  Selector: Desde que comienza a ejecutar un programa de canal para un periférico permanece conectado a él, aún cuando las operaciones no impliquen transferencia de información Posicionamiento Unidad de control Procesador de E/S Posicionamiento Latencia Transferencia Fin
  • 5. AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS  Multiplexor: Se comparte entre varios programas de procesadores de E/S, o sea cuando da una orden de movimiento a un periférico, hasta que éste la complete, puede desconectarse del mismo y emitir otro comando del procesador de E/S para otro periférico. Debe estar conectado con el periférico siempre que exista transferencia de información. (Si el periférico es inteligente la unidad de control también puede desconectarse y atender a otro periférico). Cuando el periférico está posicionado emite una señal con lo que vuelve a activar a la unidad de control y al procesador de E/S. Mientras dura la transferencia de información permanecen los tres activos (Figura)  Puede llegar a ocurrir una desincronización: un periférico encuentra el sector, emite la señal pero el canal está ocupado con otro pedido. Entonces se pierde el sector y es necesario reintentar la búsqueda del mismo.
  • 6. AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS Posicionamiento Latencia Transferencia Posicionamiento Unidad de Control Procesador de E/S Fin
  • 7. AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS Técnicas para la administración y asignación de periféricos Dependiendo del tipo de periférico que se trate existen diferentes técnicas de asignación del mismo. A saber: 1)Dedicados: se asigna a un trabajo por el tiempo que dure el trabajo. Ej: lectora de tarjetas, cinta, impresora. 2)Compartidos: pueden ser compartidos por varios procesos. La administración puede ser complicada. Se necesita una política para establecer que pedido se satisface primero basándose en : a) lista de prioridades, b) conseguir una mejor utilización de los recursos del sistema.
  • 8. AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS 3) Virtuales: Algunos dispositivos que deben ser dedicados (impresoras) pueden convertirse en compartidos a través de una técnica como el SPOOLing. Se hace una simulación de dispositivos dedicados en dispositivos compartidos.  Por ejemplo un programa de SPOOLing puede imprimir todas las líneas de salida a un disco. Cuando un proceso escriba una línea , el programa de SPOOL intercepta el pedido y lo convierte a una escritura en disco. Dado que un disco es compartible, convertimos una impresora en varias impresoras "virtuales". En general se aplica esta técnica a periféricos dedicados lentos.
  • 9. PPOOLLIITTIICCAASS DDEE AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRAA PPEERRIIFFEERRIICCOOSS DDEEDDIICCAADDOOSS Para los periféricos de tipo dedicados se puede realizar su asignación al proceso en tres momentos diferentes: •Al comienzo del trabajo •Al comienzo de la etapa •Al realizar la instrucción Open Asignando al comienzo del trabajo estaremos seguros que cada vez que un proceso necesite el periférico, lo va a encontrar disponible. Pero si lo que tenemos es una larga secuencia de programas y solo el programa que ejecuta en la última etapa es el que hace uso de ese periférico dedicado, hemos desperdiciado el periférico durante la ejecución de los programas anteriores.
  • 10. PPOOLLIITTIICCAASS DDEE AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRAA PPEERRIIFFEERRIICCOOSS DDEEDDIICCAADDOOSS Asignando al comienzo de la etapa intentamos entonces evitar la ociosidad de los periféricos y asignarlos solo en el momento previo de las necesidades del programa. Puede ocurrir que en el momento de necesitar ejecutar esa etapa el periférico no se encuentra disponible y debamos tomar una decisión entre esperar a que el periférico se libere o cancelar el trabajo. A pesar de todo, todavía puede pasar un tiempo hasta que realmente se haga uso del dispositivo en esa etapa. Asignarlo en el momento de la instrucción Open significa que ahora hacemos la asignación en el momento de querer usar realmente el dispositivo. Puede ocurrir, en este caso también, que no se encuentre disponible y habrá que tomar la decisión de esperar o cancelar. La desasignación generalmente se realiza en el momento de ejecutar un Close.
  • 11. AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRCCIIAALL YY TTOOTTAALL DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS DDEEDDIICCAADDOOSS Podemos hacer una asignación total o parcial del periférico. En la asignación total el SO no entregará la totalidad de los periféricos dedicados que se encesitan hasta no tenerlos a todos disponibles. Si un proceso necesita 3 cintas, hasta que no haya 3 cintas libres no se le asignan, ni a nivel de etapa ni a nivel de trabajo. En la asignacion parcial a medida que el SO encuentra periféricos libres, los va asignando a los procesos, aunque no tenga la totalidad de los dispositivos que ese proceso requiere, esta política de asignación es la que se sigue cuando se asigna en el momento del Open. Puede ocurrur en este caso un abrazo mortal (deadlock); ej. El proceso P1 pide 3 cintas, el proceso P2 pide 3 cintas y el sistema cuenta solo 4 cintas. Le asigna 2 a P1 y 2 a P2. P1 tiene 2 cintas y está esperando una más. Lo mismo ocurre con P2. Ninguno va a obtener el recurso que le falta pues lo tiene el otro. El caso de asignación parcial se debe controlar muy bien con el fin de evitar abrazos mortales, o evitar también el tener que matar algún proceso involucrado en un deadlock.
  • 12. PPOOLLIITTIICCAASS DDEE AASSIIGGNNAACCIIOONN PPAARRAA PPEERRIIFFEERRIICCOOSS CCOOMMPPAARRTTIIDDOOSS En este caso la asignación se hace en el momento de usarlos, es decir, en el momento de lanzarse la operación de E/S. Se arman colas de espera de disponibilidad de periféricos, unidades de control y procesadores de E/S. Para ello es necesario el uso de tablas. Estas tablas se relacionan formando una estructura de árbol. BASE DE DATOS PPAARRAA AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS.. La base de datos para manejar una administración de periféricos consta de tres tablas cuyo contenido se explica a continuación:
  • 13. BBAASSEE DDEE DDAATTOOSS PPAARRAA AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS En el Bloque de Control de Periférico tendremos la siguiente información: IIddeennttiiffiiccaaddoorr ddeell ddiissppoossiittiivvoo EEssttaaddoo ddeell ddiissppoossiittiivvoo LLiissttaa ddee uunniiddaaddeess ddee ccoonnttrrooll aa llaass qquuee eessttáá ccoonneeccttaaddoo eell ddiissppoossiittiivvoo LLiissttaa ddee pprroocceessooss eessppeerraannddoo eessttee ddiissppoossiittiivvoo
  • 14. BBAASSEE DDEE DDAATTOOSS PPAARRAA AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS En el Bloque de Control de Procesador de E/S tendremos la siguiente información: IIddeennttiiffiiccaaddoorr ddeell ccaannaall EEssttaaddoo ddeell ccaannaall LLiissttaa ddee uunniiddaaddeess ddee ccoonnttrrooll aa llaass qquuee eessttáá ccoonneeccttaaddoo eell ccaannaall LLiissttaa ddee pprroocceessooss eessppeerraannddoo eessttee ccaannaall
  • 15. BBAASSEE DDEE DDAATTOOSS PPAARRAA AADDMMIINNIISSTTRRAACCIIOONN DDEE PPEERRIIFFEERRIICCOOSS En el Bloque de Control de la Unidad de Control tendremos la siguiente información: IIddeennttiiffiiccaaddoorr ddee llaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll EEssttaaddoo ddee llaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll LLiissttaa ddee ddiissppoossiittiivvooss ccoonneeccttaaddooss aa eessttaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll LLiissttaa ddee ccaannaalleess ccoonneeccttaaddooss aa eessttaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll LLiissttaa ddee pprroocceessooss eessppeerrnnaaddoo aa eessttaa UUnniiddaadd ddee CCoonnttrrooll
  • 16. RRUUTTIINNAASS DDEELL SSIISSTTEEMMAA Para estos dispositivos la asignación es dinámica, y participarán en este proceso los siguientes módulos: Controlador de tráfico de E/S -Lleva el estado de los dispositivos, unidades de control y procesadores de E/S por medio de bloques de control. -Determina la posibilidad de una operación de E/S y la posibilidad de caminos alternativos. Cada bloque de control que maneja el controlador de tráfico de E/S servirá para poder determinar si es posible la operación y por qué camino. Cuando queremos hacer una operación de E/S, es necesario hallar toda la vía de comunicación. El proceso se encolará para que se le asigne un periférico, luego para que se le asigne una unidad de control y luego para que se le asigne un procesador de E/S. Sólo una vez que el proceso está a la cabeza de cada una de las tres colas, éste puede realizar su operación de E/S.
  • 17. RRUUTTIINNAASS DDEELL SSIISSTTEEMMAA Memoria Procesador de E/S 1 Procesador de E/S 2 Unidad de Control 1 Unidad de Control 2 D1 D2 D3 D4 Distintos caminos para acceder el disco D2 Procesador de E/S 1 – U.C. 1 – D2 Procesador de E/S 2 – U.C. 2 – D2 Procesador de E/S 1 – U.C. 2 – D2
  • 18. RRUUTTIINNAASS DDEELL SSIISSTTEEMMAA Planificador de E/S -Decide qué proceso toma el recurso. Determina el orden en que se asignarán a los procesos los dispositivos, unidades de control y procesadores de E/S, ya sea por algoritmos o por alguna prioridad. Una vez que hay un orden, es el controlador de tráfico de E/S el que determina que puede ser satisfecho el pedido. Las políticas a considerar son las mismas que usamos para procesos, salvo que una vez que un programa de procesador de E/S se lanza no se interrumpe sino hasta que termina. Manipulador de periféricos Existe uno por cada tipo de periférico que haya en el sistema. - Arma el programa del procesador de E/S - Emite la instrucción de arranque de E/S - Procesa las interrupciones del dispositivo - Maneja errores del dispositivo - Realiza una planificación de acuerdo al periférico
  • 19. AALLGGOORRIITTMMOOSS DDEE PPLLAANNIIFFIICCAACCIIOONN DDEE EE//SS Bloqueo: Es una técnica en la cual se agrupan muchos registros lógicos en un solo registro físico. Esta técnica no sólo trae ventajas desde el punto de vista de nuestro programa, que va a estar menos tiempo demorado, sino que cada vez que haga una operación de READ va a tomar información que ya tiene en la memoria. Hay también un mejor aprovechamiento del periférico. RReeggiissttrroo IIRRGG RReeggiissttrroo Este espacio da el tiempo necesario para el arranque y la parada de la cinta. Existe un tiempo para frenar y otro para arrancar y adquirir la velocidad de transferencia que tiene el dispositivo. El IRG depende de la densidad de grabación. Para minimizar el Gap se utiliza la técnica de bloqueo.
  • 20. AALLGGOORRIITTMMOOSS DDEE PPLLAANNIIFFIICCAACCIIOONN DDEE EE//SS Las ventajas de Bloqueo son: 1) Menor cantidad de operaciones de E/S dado que cada operación de E/S lee o graba múltiples registros lógicos a la vez. 2) Menor espacio desperdiciado, dado que la longitud del registro físico es mayor que el IRG. 3) Menor cantidad de espacio en cinta cubierto cuando se leen varios registros. Sus desventajas en cambio son: 1) Overhead de software y rutinas que se necesitan para hacer bloqueo, desbloqueo y mantenimiento de registros. 2) Desperdicio de espacio en buffers. 3) Mayor probabilidad de errores de cinta dado que se leen registros largos.
  • 21. AALLGGOORRIITTMMOOSS DDEE PPLLAANNIIFFIICCAACCIIOONN DDEE EE//SS Buffering: Si tenemos un dispositivo o unidad de control con buffer podemos igualar velocidades con el procesador. Por ej. Una lectora de tarjetas requiere 60 ms. Para leer una tarjeta y transferirla a memoria a través del procesador de E/S. Sin embargo una lectora de tarjetas con buffer lee una tarjeta antes que ésta sea necesitada y guarda los 80 bytes en un buffer. Cuando el canal pide que se lea una tarjeta, se transfiere el contenido del buffer a memoria a una velocidad muy alta (100 microsegundos) y se libera el procesador de E/S. El dispositivo procede a leer la próxima tarjeta y la bufferiza. Se pueden tener también dos buffers y se va leyendo alternadamente de cada uno de ellos. El proceso no se vería detenido nunca, no pasaría a bloqueado en espera de E/S. Buffer 1 Buffer 2 Proceso
  • 22. AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) El manipulador de periféricos puede utilizar técnicas de agrupación de pedidos sobre un mismo dispositivo para disminuir los tiempos mecánicos del mismo, algunas de ellas son: -FIFO: El primero que llega, es el primero en ser servido (FCFS– First Come Fist Served). Es el más simple. Sin embargo no da el mejor servicio promedio. Consideramos una cola que pide accesos a disco a las siguientes pistas: 37, 122, 14, 124 (estando inicialmente en la 53). 14 37 53 122 124 Se recorren muchas pistas. El recorrido de la cabeza es de 319 pistas en total
  • 23. AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) -Más corto primero: Se selecciona el pedido con el menor recorrido de búsqueda desde la posición actual de la cabeza, o sea, a la pista que está más cerca. El recorrido es de 149 pistas. Se debe conocer la posición actual de la cabeza. 14 37 53 122 124 Pero esto puede ocasionar inanición (un pedido no es atendido nunca). Por lo tanto no es óptimo, aunque es mejor que el FIFO. Una solución a la inanición es encerrar a los pedidos en grupos.
  • 24. AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) - Barrido Ascensor (SCAN): Aqué, la cbeza lectora/grabadora comienza en un extremo del disco y se va moviendo hacia el otro, atendiendo los pedios a medida que llega a cada pista, Cuando llega al otro extremo vuelve. Para ello debemos conocer no sólo posición de la cabeza sino también la dirección. 14 37 53 122 124
  • 25. AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) -Barrido Circular (C-SCAN, circular SCAN): Está diseñado para atender los pedidos con un tiempo de espera uniforme. Mueve la cabeza lectora/grabadora de un extremo al otro del disco. Cuando llega al otro extremo, vuelve inmediatamente al comienzo del disco sin atender ningún pedido. Trata al disco como si fuese circular. 14 37 53 122 124 En la práctica ni SCAN ni C-SCAN mueven la cabeza de un extremo al otro. La cabeza se mueve hasta la posición del último pedido en esa dirección. Cuando no existen más pedidos en esa dirección se cambia la dirección del movimiento de la cabeza. Estas versiones de SCAN y C-SCAN se llaman LOOK y C-LOOK.
  • 26. AALLGGOORRIITTMMOOSS PPAARRAA EENNCCOOLLAARR PPEEDDIIDDOOSS ((eenn ddiissccoo)) -Posición angular (sector queueing): Es un algoritmo para planificar dispositivos de cabezas fijas. Se divide cada una de las pistas en un número fijo de bloques, llamados sectores. El pedido ahora especifica pista y sector. Se atiende un pedido por cada sector que pasa por debajo de la cabeza, aún cuando el pedido no está primero en la cola de espera. Cada sectror tiene una cola. Cuando un pedido para el sector ¡ llega, se coloca en la cola del serctor ¡. Cuando el sector ¡ pase por debajo de la cabeza lectora/grabadora el primer pedido de la cola de ese sector es atendido. Se puede aplicar también a discos de cabezas móviles, si hay más de un pedido en un mismo cilindro o pista. Cuando la cabeza se mueve a un cilindro en particular, todos los pedidos para ese cinlindropueden ser atendidos sin más movimiento de la cabeza.