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• Erick Saldaña

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4.2 Mecanismos y funciones de los manejadores de dispositivos: device drivers El controlador es el componente más importante desde el punto de vista del sistema operativo, ya que constituye la interfaz del dispositivo con el bus de la computadora y es el componente que se ve desde la CPU. El Sistema Operativo generalmente trabaja con el controlador y no con el dispositivo. Tecnicas de E/S E/S programada: El procesador emite una orden de E/S de parte de un proceso a un modulo de E/S; el proceso espera entonces a que termine la operación, antes de seguir. E/S dirigida por interrupciones: El procesador emite una orden de E/S de parte de un proceso, continua la ejecución de las instrucciones siguientes y el modulo de E/S lo interrumpe cuan do completa su trabajo. Las instrucciones siguientes pueden ser del mismo proceso, si no es necesario para este esperar la terminación de E/S. en otro caso, el proceso se suspende a la espera de la interrupción, mientras se realiza otro trabajo. Acceso Directo a la Memoria (DMA): un modulo de DMA controla el intercambio de datos entre la memoria principal y un modulo de E/S. El procesador envía una petición de transferencia de un bloque de datos al modulo DMA y se interrumpe solo cuando se ha transferido el bloque entero. En la mayoría de los sistemas informáticos, el DMA es la forma dominante de transferencia ofrecida por el sistema operativo. Acceso directo a memoria (DMA) Hay que recalcar que el controlador al ser una parte crítica del sistema operativo, el fallo de un controlador puede ser más grave que otros errores de software, pudiendo bloquear el ordenador o incluso dañar el hardware. Debido a que el hardware es (necesariamente) indeterminista, encontrar y solucionar un fallo en un controlador es una tarea complicada ya que no sólo hay que monitorizar el programa, sino también el propio dispositivo. A medida que han evolucionado los sistemas informáticos, se ha producido tendencia crecientes en la complejidad y sofisticación de cada componente individual. En ninguno de los puntos es mas evidente que en la función de E/S. la etapa de su evolución puede resumirse como lo siguiente: 1.- El procesador controla directamente los dispositivos periféricos. 2.- Se añade un controlador o modulo de E/S. El procesador utiliza E/S programada sin interrupciones. 3.- Se añade un controlador o modulo. Pero empleándose interrupciones. 4.- El modulo de E/S recibe el control directo de la memoria, a través de DMA, Ahora puede mover un bloque de datos a la memoria o desde la misma sin que intervenga el procesador.

5.- se mejora el modulo de E/S hasta llegar a ser un procesador separado con un conjunto de instrucciones especializadas para E/S. 6.- El modulo de E/S posee su propia memoria local y es, de hecho un computador independiente. A medida que sigue la evolución, una mayor parte de la funciones de E/S se realiza sin la participación del procesador. El procesador central se libera cada vez más de las tareas relacionadas con la E/S, mejorando así el rendimiento.

Funciones de los manejadores de dispositivos

Funciones generalmente realizadas por el software independiente del dispositivo:

Interfaz uniforme para los manejadores de dispositivos. Nombres de los dispositivos. Protección del dispositivo. Proporcionar un tamaño de bloque independiente del dispositivo. Uso de buffer. Asignación de espacio en los dispositivos por bloques. 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 e / s 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 nodo-i de un archivo especial:

Este nodo-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 manejador 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 sectores físicos como un solo bloque lógico.

También conocido como device drivers, es un controlador del dispositivo. Un controlador 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 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. Debido que el software de controladores de dispositivos se ejecuta como parte del sistema operativo, con acceso sin restricciones a todo el equipo, resulta esencial que sólo se permitan los controladores de dispositivos autorizados. La firma y el almacenamiento provisional de los paquetes de controladores de dispositivos en los equipos cliente

APLICACIONES PARA EL CONTROLADOR Debido a la diversidad de las modernas de hardware y sistemas operativos, controladores de operar en muchos entornos diferentes. Drivers may interface with: Los conductores pueden interfaz con:

- printers impresoras

- video adapters (adaptadores de vídeo) - network cards (tarjetas de red) - Sound cards (Tarjetas de Sonido) - los autobuses - ancho de banda - almacenamiento informatico - sistemas de archivos - escaneres de imagenes - camaras digitales

Común de los niveles de abstracción para los controladores de dispositivos son:

Para el hardware:

- la interconexión directa - la escritura o lectura de un dispositivo de control de Registro

Para el software:

- permitiendo que el sistema operativo el acceso directo al hardware de los recursos. - la aplicación de los primitivos sólo - la aplicación de una interfaz para el software no conductor (por ejemplo, con TWAIN) - la aplicación de un idioma, a veces muy alto nivel (por ejemplo, PostScript)