Preguntas Capitulo No. 7

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SANTO DOMINGO
RECINTO SAN FRANCISCO DE MACORIS

INF324 – SISTEMAS OPERATIVOS
PREGUNTAS CAPÍTULO 7
1. ¿Cuáles son los tres grandes grupos de dispositivos de Entrada y Salida? Ponga
ejemplos.
2. ¿Cuáles son los objetivos que debe alcanzar el sistema operativo para controlar
los dispositivos de E/S?
3. ¿Qué es un controlador de dispositivo?
4. ¿Qué son dispositivos de bloques?
5. ¿Qué es DMA?
6. Indique Las capas del sistema de entrada/salida
7. ¿Qué son manejadores de interrupción?
8. ¿Qué son manejadores de dispositivos?
9. ¿Cuál es la diferencia entre dispositivos bloqueantes y no bloqueantes?
10. ¿Cómo están estructurados físicamente los discos?
11. ¿Qué son discos en memoria y para qué se utilizan?
12. Hable brevemente sobre dispositivos RAID.
13. ¿Qué es el reloj?
14. Indique los principales medios de almacenamiento terciario.
15. ¿Qué es el Terminal?
Preparado por Ing. Nelson Abreu

1. ¿Cuáles son los tres grandes grupos de dispositivos de Entrada y Salida? Ponga
ejemplos.
• 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.). Existen
periféricos menos habituales, pero más sofisticados, tales como un escáner, lectores de
huella digital, lectores de cinta magnética, instrumentos musicales digitales (MIDI),
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 UCP. Según su capacidad y la
inmediatez con que se puede acceder a los datos almacenados en estos dispositivos, se
pueden dividir en almacenamiento secundario (discos y Disquetes) y terciario (cintas).
• Dispositivos de comunicaciones. Permiten conectar a la computadora con otras

computa doras a través de una red. Los dos tipos de dispositivos más importantes de
esta clase son los módems, para comunicación vía red telefónica, y las tarjetas de
interfaz a la red, para conectar la computadora a una red de área local.
2. ¿Cuáles son los objetivos que debe alcanzar el sistema operativo para controlar los
dispositivos de E/S?
• Facilitar el manejo de los dispositivos de E/S. Para ello debe ofrecer una interfaz
entre los dispositivos y el resto del sistema que sea sencilla y fácil de utilizar.
• Optimizar la E/S del sistema, proporcionando mecanismos de incremento de

prestaciones donde sea necesario.
• Proporcionar dispositivos virtuales que permitan conectar cualquier tipo de

dispositivo físico sin que sea necesario remodelar el sistema de E/S del sistema
operativo.
• Permitir la conexión de dispositivos nuevos de E/S, solventando de forma automática

su instalación usando mecanismos del tipo plug&plav.
3. ¿Qué es un controlador de dispositivo?
Se encargan de hacer la transferencia de información entre la memoria principal y los

periféricos. Son el componente electrónico a través del cual se conecta el dispositivo
de E/S. Tienen una conexión al bus de la computa dora y otra para el dispositivo
(generalmente mediante cables internos o externos).
4. ¿Qué son dispositivos de bloques?
Los dispositivos de almacenamiento secundario y terciario manejan la información en

unidades de tamaño fijo, denominadas bloques, por lo que a su vez se denominan
dispositivos de bloques. Estos bloques se pueden direccionar de manera independiente,
lo que permite leer o escribir un bloque con independencia de los demás. Los
dispositivos de bloque lo son porque el hardware fuerza la existencia de accesos de un
tamaño determinado. Un disco, por ejemplo, se divide en sectores de 512 bytes o de 1
KB, siendo un sector la unidad mínima de transferencia que el con trolador del disco
puede manejar.
5. ¿Qué es DMA?
Tanto en la E/S programada como la basada en interrupciones, la UCP 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 UCP
y la E/S consiste en que el controlador del dispositivo se pueda encargar de efectuar la
transferencia de datos, liberando de este trabajo a la UCP, e interrumpir a la UCP sólo
cuando haya terminado la operación completa de EIS. Esta técnica se denomina
acceso directo a memoria (DMA, Direct Memory Access). Cuando se utiliza acceso
directo a memoria, es el controlador el que se encarga directamente de transferir los
datos entre el periférico y la memoria principal, sin requerir intervención alguna por
parte del procesador.
6. Indique Las capas del sistema de entrada/salida
Estas capas se diseñan para abstractar la complejidad y proporcionar una interfaz

estandarizada. Las capas del sistema de entrada/salida típicamente incluyen:
- Capa de Usuario: Interfaz de Usuario.
- Capa de Sistema Operativo: Manejadores de Dispositivos y Manejador de Archivos.
- Capa de Controladores de Dispositivos: Controladores de Dispositivos.
- Capa de Hardware: Dispositivos de Entrada/Salida.
7. ¿Qué son manejadores de interrupción?
Los manejadores de interrupción se encargan de tratar las interrupciones que generan

los controla dores de dispositivos una vez que éstos están listos para la transferencia de
datos o bien han leído o escrito los datos de memoria principal en caso de acceso
directo a memoria. Para tratar dicha interrupción se ejecuta el correspondiente
manejador de interrupción cuyo efecto es el de salvar los registros, comunicar el
evento al manejador del dispositivo y restaurar la ejecución de un proceso (que no
tiene por qué ser el interrumpido).
8. ¿Qué son manejadores de dispositivos?
Cada dispositivo de E/S, o cada clase de dispositivos, tiene un manejador asociado en

el sistema operativo. Dicho manejador incluye: código independiente del dispositivo
para proporcionar al nivel superior del sistema operativo una interfaz de alto nivel y el
código dependiente del dispositivo necesario para programar el controlador del
dispositivo a través de sus registros y mandatos. La tarea de un manejador de
dispositivo es aceptar peticiones en formato abstracto, de la parte del código de E/S
independiente del dispositivo, traducir dichas peticiones a términos que entienda el
controlador, enviar al mismo las órdenes adecuadas en la secuencia correcta y esperar
a que se cumplan.
9. ¿Cuál es la diferencia entre dispositivos bloqueantes y no bloqueantes?
La mayoría de los dispositivos de E/S son no bloqueantes, también llamados

asíncronos, es decir, reciben la operación, la programan, contestan e interrumpen al
cabo de un cierto tiempo. Sólo los dispositivos muy rápidos o algunos dedicados
fuerzan la existencia de operaciones de E/S bloqueantes (también llamadas síncronas).
Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones efectúan operaciones de E/S con lógica
bloqueante, lo que significa que emiten la operación y esperan hasta tener el resultado
antes de continuar su ejecución.
En este tipo de operaciones, el sistema operativo recibe la operación y bloquea al

proceso emisor hasta que la operación de E/S ha terminado, momento en que
desbloquea a la aplicación y le envía el estado del resultado de la operación. En este
caso, la aplicación puede acceder a los datos inmediatamente, ya que los tiene
disponibles en la posición de memoria especificada, a no ser que hubiera un error de
E/S. Este modelo de programación es claro y sencillo, por lo que las principales
llamadas al sistema de E/S.
10. ¿Cómo están estructurados físicamente los discos?
Un disco duro es un dispositivo de gran capacidad compuesto por varias superficies

magnetizadas y cuyas cabezas lectoras funcionan por efecto electromagnético. Las
cabezas se mueven mediante un motor de precisión para poder viajar por las
superficies que componen el disco. En el ámbito organizativo, las superficies del disco
están divididas en cilindros, con una pista para cada cabeza y un cierto número de
sectores por pista.
11. ¿Qué son discos en memoria y para qué se utilizan?
Los discos en memoria RAM son una forma popular de optimizar el almacenamiento
secundario en sistemas operativos convencionales y de proporcionar almacenamiento
en sistemas operativos de tiempo real, donde las prestaciones del sistema exigen
dispositivos más rápidos que un disco convencional.
12. Hable brevemente sobre dispositivos RAID.
Una técnica más actual para proporcionar fiabilidad y tolerancia a fallos consiste en
usar dispositivos RAID (Redundant Array of Independent Disks) a nivel hardware [
19951 o software Echen, 1995]. Estos dispositivos usan un conjunto de discos para
almacenar la información y otro conjunto para almacenar información de paridad del
conjunto anterior. En el ámbito físico se ven como un único dispositivo, ya que existe
un único controlador para todos los discos. Este controlador se encarga de reconfigurar
y distribuir los datos como es necesario de forma transparente al sistema de FIS.
Se han descrito hasta siete niveles de RAID, pero solamente los cinco primeros están
realmente operativos.
Estos niveles son los siguientes:

- RAID 1. Son discos espejo en los cuales se tiene la información duplicada. Tiene
los problemas y las ventajas del almacenamiento estable.
- RAID 2. Distribuye los datos por los discos, repartiéndolos de acuerdo con una
unidad de distribución definida por el sistema o la aplicación. El grupo de discos
se usa como un disco lógico, en el que se almacenan bloques lógicos distribuidos
según la unidad de reparto.
- RAID 3. Reparte los datos a nivel de bit por todos los discos. Se puede añadir bits
con códigos correctores de error. Este dispositivo exige que las cabezas de todos
los discos estén sincronizadas, es decir, que un único controlador controle sus
movimientos.
- RAID 4. Reparto de bloques y cálculo de paridad para cada franja de bloques, que
se almacena en un disco fijo. En un grupo de cinco discos, por ejemplo, los cuatro
primeros serían de datos y el quinto de paridad. Este arreglo tiene el problema de
que el disco de paridad se convierte en un cuello de botella y un punto de fallo
único.
- RAID 5. Reparto de bloques y paridad por todos los discos de forma cíclica. Tiene
la ventaja de la tolerancia a fallos sin los inconvenientes del RAID 4. Actualmente
existen múltiples dispositivos comerciales de este estilo y son muy populares en
fiabilidad.
13. ¿Qué es el reloj?
El reloj es un elemento imprescindible en cualquier sistema informático. Es necesario

aclarar desde el principio que se trata de un término que presenta varias acepciones en
este entorno:
• El reloj del procesador, que marca el ritmo con el que se ejecutan las instrucciones.
• El reloj del sistema, que mantiene la fecha y la hora en el mismo.
• El reloj temporizador, que hace que el sistema operativo se active periódicamente

para realizar las labores correspondientes.
14. Indique los principales medios de almacenamiento terciario.
La tecnología de almacenamiento terciario no ha evolucionado mucho en los últimos

años. Los dispositivos de elección son los CD-ROM, los DVD y, sobre todo, las cintas
magnéticas. En cuanto al soporte usado, se usan jukeboxes y sistemas robotizados para
las cintas.
Las jukeboxes son torres de CD-ROM o DVD similares a las máquinas de música que
se ven en algunos bares y salas de baile.
15. ¿Qué es el Terminal?
Se trata de un dispositivo que permite al usuario comunicarse con el sistema y que está
presente en todos los sistemas de propósito general actuales. Está formado típicamente
por un teclado que permite introducir información y una pantalla que posibilita su
visualización.

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• Dispositivos de interfaz de usuario. Se llama así a los dispositivos que permiten la

• Dispositivos de almacenamiento. Se usan para proporcionar almacenamiento no

• Dispositivos de comunicaciones. Permiten conectar a la computadora con otras

• Optimizar la E/S del sistema, proporcionando mecanismos de incremento de

• Proporcionar dispositivos virtuales que permitan conectar cualquier tipo de

• Permitir la conexión de dispositivos nuevos de E/S, solventando de forma automática

3. ¿Qué es un controlador de dispositivo?

Se encargan de hacer la transferencia de información entre la memoria principal y los

Los dispositivos de almacenamiento secundario y terciario manejan la información en

Tanto en la E/S programada como la basada en interrupciones, la UCP debe

6. Indique Las capas del sistema de entrada/salida

Estas capas se diseñan para abstractar la complejidad y proporcionar una interfaz

- Capa de Usuario: Interfaz de Usuario.

- Capa de Sistema Operativo: Manejadores de Dispositivos y Manejador de Archivos.

- Capa de Controladores de Dispositivos: Controladores de Dispositivos.

- Capa de Hardware: Dispositivos de Entrada/Salida.

7. ¿Qué son manejadores de interrupción?

Los manejadores de interrupción se encargan de tratar las interrupciones que generan

Cada dispositivo de E/S, o cada clase de dispositivos, tiene un manejador asociado en

9. ¿Cuál es la diferencia entre dispositivos bloqueantes y no bloqueantes?

La mayoría de los dispositivos de E/S son no bloqueantes, también llamados

En este tipo de operaciones, el sistema operativo recibe la operación y bloquea al

10. ¿Cómo están estructurados físicamente los discos?

Un disco duro es un dispositivo de gran capacidad compuesto por varias superficies

11. ¿Qué son discos en memoria y para qué se utilizan?

Estos niveles son los siguientes:

13. ¿Qué es el reloj?

El reloj es un elemento imprescindible en cualquier sistema informático. Es necesario

• El reloj del sistema, que mantiene la fecha y la hora en el mismo.

• El reloj temporizador, que hace que el sistema operativo se active periódicamente

La tecnología de almacenamiento terciario no ha evolucionado mucho en los últimos

15. ¿Qué es el Terminal?

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