1) El problema con E/S programada es que el CPU tiene que esperar un tiempo considerable a que el módulo de E/S en cuestión esté preparado para recibir o transmitir los datos. El CPU debe estar comprobando continuamente el estado del módulo de E/S. Se degrada el desempeño del sistema.
Una alternativa es que el CPU tras enviar una orden de E/S continué realizando algún trabajo útil. El módulo de E/S interrumpirá al CPU para solicitar su servicio cuando esté preparado para intercambiar datos. El CPU ejecuta la transferencia de datos y después continúa con el procesamiento previo.
Se pueden distinguir dos tipos: E/S síncrona y E/S asíncrona
- E/S Asíncrona: retorna al programa usuario sin esperar que la operación de E/S finalice. Se necesita una llamada al sistema que le permita al usuario esperar por la finalización de E/S (si es requerido). También es necesario llevar un control de las distintas solicitudes de E/S. Para ello el sistema de operación utiliza una tabla que contiene una entrada por cada dispositivo de E/S (Tabla de Estado de Dispositivos).
1. La ventaja de este tipo de E/S es el incremento de la eficiencia del sistema. Mientras se lleva a cabo E/S, el CPU puede ser usado para procesar o para planificar otras E/S. Como la E/S puede ser bastante lenta comparada con la velocidad del CPU, el sistema hace un mejor uso de las facilidades.
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La E/S con interrupciones, aunque más eficiente que la E/S programada, también requiere la intervención del CPU para transferir datos entre la memoria y el módulo de E/S.
Consideren el siguiente ejemplo. Cuando se va a leer una línea desde un Terminal, el primer carácter escrito es enviado al computador. Cuando el carácter es recibido por el controlador, éste interrumpe al CPU. El CPU le da servicio a la interrupción y luego continua con el proceso que estaba ejecutando. Esto es posible cuando el dispositivo es muy lento comparado con el CPU. Entre un carácter y otro el CPU lleva a cabo gran cantidad de procesamiento. Pero qué sucede cuando estamos trabajando con dispositivos de E/S más veloces; Tendríamos interrupciones muy seguidas y se estaría desperdiciando mucho tiempo.
1) Se utiliza DMA para dispositivos de E/S de alta velocidad. E1 controlador del dispositivo transfiere un bloque de datos desde o para sus buffers de almacenamiento a memoria directamente sin intervención del CPU. Solo se produce una interrupción por bloque en lugar de tener una interrupción por cada byte (o palabra).
Por ejemplo, un programa solicita una transferencia de datos. El Sistema de Operación busca un buffer disponible. El controlador de DMA tiene sus registros actualizados con las direcciones de la fuente y del destino y la longitud de la transferencia. Por lo general esta actualización es realizada por el manejador de dispositivo (rutina). Se indica al controlador de DMA a través de bits de control en un registro de control pare que inicie la operación de E/S. Mientras tanto el CPU puede llevar a cabo otras operaciones. El controlador de DMA interrumpe el CPU cuando la transferencia ha sido terminada. El CPU interviene solo al comienzo y al final de la transferencia.
2) la transferencia de datos bajo E/S programada es entre la CPU y un periférico transfiere datos hacia adentro y hacia fuera de la unidad de memoria por medio del canal de memoria, DMA solicita ciclos de memoria concede la solicitud, el DMA transfiere los datos directamente a la memoria. La CPU solo retrasa su operación de acceso de memoria para transferencia directa. |
