MANEJO DE ENTRADA Y SALIDA

• Los Dispositivos de Entrada:
Estos dispositivos permiten al usuario del computador introducir datos, comandos y programas en el CPU. El dispositivo de entrada más común es un teclado similar al de las máquinas de escribir. La información introducida con el mismo, es transformada por el ordenador en modelos reconocibles. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los Dispositivos de Entrada, convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.
• Los Dispositivos de Salida:
Estos dispositivos permiten al usuario ver los resultados de los cálculos o de las manipulaciones de datos de la computadora. El dispositivo de salida más común es la unidad de visualización (VDU, acrónimo de Video Display Unit), que consiste en un monitorque presenta los caracteres y gráficos en una pantalla similar a la del televisor.

Manejo de los Dispositivos de E/S.
En el manejo de los dispositivos de E/S es necesario, introducir dos nuevos términos:
Buffering (uso de memoria intermedia).
El buffering trata de mantener ocupados tanto la CPU como los dispositivos de E/S. La idea es sencilla, los datos se leen y se almacenan en un buffer, una vez que los datos se han leído y la CPU va a iniciar inmediatamente la operación con ellos, el dispositivo de entrada es instruido para iniciar inmediatamente la siguiente lectura. La CPU y el dispositivo de entrada permanecen ocupados. Cuando la CPU esté libre para el siguiente grupo de datos, el dispositivo de entrada habrá terminado de leerlos. La CPU podrá empezar el proceso de los últimos datos leídos, mientras el dispositivo de entrada iniciará la lectura de los datos siguientes.
Para la salida, el proceso es análogo. En este caso los datos de salida se descargan en otro buffer hasta que el dispositivo de salida pueda procesarlos.
Este sistema soluciona en forma parcial el problema de mantener ocupados todo el tiempo la CPU y los dispositivos de E/S. Ya que todo depende del tamaño del buffer y de la velocidad de procesamiento tanto de la CPU como de los dispositivos de E/S.


Dispositivos de Entrada Dispositivos de Salida Dispositivos de entrada- salida:
Envían información a la unidad de procesamiento como:
Teclado: Una serie de teclas agrupadas.
Micrófono: Transmite el sonido que capta al ordenador.
Escáner: Permite imágenes gráficas al computador.
Mouse: Permite a través de un pulsor dar ordenes al computador. Reciben información procesada por el cpu.
El monitor: Donde se refleja la información (previamente procesada y dentro de un contexto y lenguaje adecuado).
Impresora: Capta la información (plasmada en papel que procesa el cpu) En la actualidad existen dispositivos que manejan información desde dos puntos, tanto entrada como salida:
Pantalla táctil: Modificada para reconocer la situación de una presión en la superficie logrando hacer una selección o mover el cursor.
Pantallas táctil infrarrojas: Se usa a menudo en entornos sucios, donde la sociedad podría interferir con el modo de operación de otros tipos de pantallas táctiles


Utilización del SPOOL (Simultaneous Peripheral Operation On Line: operación simultánea de periféricos en línea):
• Un dispositivo de alta velocidad (ej.: disco) se interpone entre un programa en ejecución y un dispositivo de baja velocidad (ej.: impresora) relacionado con el programa en la e / s.
• Evita la demora en la ejecución de programas como consecuencia del uso de periféricos lentos.

Spooling.
Esta forma de procesamiento se denomina spooling, utiliza el disco como un buffer muy grande para leer tan por delante como sea posible de los dispositivos de entrada y para almacenar los ficheros hasta que los dispositivos de salida sean capaces de aceptarlos.
La ventaja sobre el buffering es que el spooling solapa la E/S de un trabajo con la computación de otro. Es una característica utilizada en la mayoría de los sistemas operativos
Categorías de dispositivos de
E/S
• Legibles por la máquina
• se usan para comunicarse con los equipos electrónicos
• unidades de disco
• unidades de cinta
• controladores
• sensores
• impulsores
• Comunicación
• usados para comunicarse con dispositivos remotos
• adaptadores de líneas digitales
• módems
Diferencias en Dispositivos de E/S
• Velocidad de transferencia
• Aplicaciones
• El disco que se usa para guardar archivos necesita el soporte de software de manejo de archivos
• El disco usado para guardar páginas, necesita hardware que lo soporte
• La terminal usada por el administrador del sistema debe tener mayor prioridad
• Complejidad del control
 interfaz de control del disco o la impresora
• Unidad de transferencia
 los datos pueden transferirse como un flujo de bytes para una terminal o en bloques mayores para el disco
• Representación de los datos
 esquemas de codificación
• Condiciones de error
 los dispositivos responden diferente a los errores
Técnicas para Realizar la E/S
• E/S programada
 el procesador está esperando que se complete
Una operación
• E/S dirigida a interrupciones
• Se emite un comando de E/S
• El procesador continúa ejecutando instrucciones
• El módulo de E/S envía una interrupción cuando
• Acceso Directo a Memoria (DMA)
 Un módulo de DMA controla el intercambio de datos entre la memoria principal y el dispositivo de E/S
 El procesador es interrumpido solo después de que el bloque completo se ha transferido
Evolución de las funciones de E/S
• El procesador controla directamente los dispositivos periféricos
Se añade un controlador o módulo de E/S
• el procesador utiliza E/S programada sin interrupciones
• el procesador parece aislarse de los detalles específicos de las interfaces con dispositivos externos
• El controlador o módulo de E/S con interrupciones
• El procesador no gasta tiempo esperando a que se complete una operación de E/S
• Acceso Directo a Memoria
• bloques de datos se mueven a la memoria sin invocar el procesador
• el procesador se invoca solo al principio y al final