Organización de la Información: Sistema de Archivos

Cada sistema operativo (SO) sigue normas y restricciones diferentes para almacenar datos. El nombre del archivo puede tener hasta 8 caracteres (algunos permiten ‘+’, Unix y Windows permiten mayúsculas y minúsculas, MS-DOS no). Nombre.ext indica el tipo de archivo. Junto con el nombre se almacenan los atributos (de sistema, lectura, fecha, tamaño, hora, si fue modificado desde la última copia de seguridad).

Directorios y Archivos

Los archivos contienen datos y los directorios permiten la organización dentro del disco. En todo sistema de archivos hay un directorio raíz. La ruta de acceso relativa parte del directorio activo en la búsqueda. La ruta de acceso absoluta parte del directorio raíz. En MS-DOS las rutas de acceso están separadas por ‘\’ y en Unix y Linux por ‘/’.

Implementación del Sistema de Archivos

Se hace en bloques, formados por sectores. Si el tamaño del bloque es muy pequeño para almacenar el archivo, hacen falta varios, lo que produce un retraso en la lectura.

Asignación Adyacente

Archivo compuesto por varios bloques, solo se guarda la dirección del primero. Produce gran fragmentación, no se conocen las direcciones de los otros bloques.

Asignación Ligada

La dirección contiene la dirección del primer bloque y cada bloque la del siguiente, hasta el último (null). Puede haber pérdida de espacio.

Asignación con Lista Ligada y un Índice

En el dato del primer bloque se va al índice que indica la dirección de los siguientes.

Inodos

(Unix, Linux) Es una tabla que contiene los atributos y las direcciones en disco de los bloques del archivo. Cuando el archivo es más largo que los bloques que caben en el inodo, aparece un bloque indirecto (la última entrada del inodo contiene la dirección de otro bloque de direcciones).

Los Periféricos (E, S, E/S)

Están conectados a través de puertos, paralelo (más rápidos, 2 datos a la vez) o serie (uno a la vez).

Funciones del PC para E/S

Direccionamiento (seleccionar dispositivo), sincronizarse, coordinarse y transmitir datos. Indica a qué periférico se quiere acceder, si está encendido o no y la función a realizar. Se realiza la transferencia de un byte elemental, para eso deben estar conectados y la CPU tiene el mando. Se ha de conocer el tamaño, sincronizar la velocidad, detectar errores, almacenar temporalmente los datos y realizar la conversión de códigos.

Elementos de Conexión E/S

Interfaz o driver (programa que gestiona el intercambio), un controlador (hardware que controla el periférico) y el periférico.

Estructura del Controlador E/S

El controlador se comunica con la CPU a través de buses de datos, dirección y control. El controlador tiene registros de control (configurar y programar el dispositivo), de estado (almacena el estado del periférico y controlador) y de datos (almacena temporalmente los datos).

Tipos de Buses

• Bus dedicado: uno para la memoria y otro para E/S.
• Bus único: comparten el bus de memoria y E/S.
• Bus único y E/S mapeada en memoria: no hay diferencia entre E/S y memoria.
• Bus único y E/S aislada: comunicación de memoria y E/S por el mismo bus, pero con direccionamiento separado.

Métodos de Gestión de E/S

E/S Controlada por Programa

La CPU pregunta a los dispositivos si tienen datos de E/S, si es así, interrumpe el trabajo. Es lento porque hasta que no pregunta no se hace. El programa tiene instrucciones de control, comprobación, lectura y escritura.

E/S por Interrupciones

Se produce una interrupción y se ejecuta una rutina de tratamiento. Luego se retoma la labor. Se almacena en la pila lo que se estaba haciendo, se lee la dirección de la interrupción, se desactivan las interrupciones para que no molesten, se ejecuta el trabajo, se restaura el programa detenido y se habilitan de nuevo las interrupciones (existen prioridades).

E/S por Acceso Directo a Memoria (DMA)

Transferencia de datos entre memoria y E/S. El controlador DMAS toma el control, la CPU le da el control, le indica el sentido de E/S, la dirección del dispositivo, la posición de memoria y el número de palabras. Por ráfagas (toma el bus y no lo libera hasta terminar). Robo de ciclos (DMA usa el bus un ciclo y se lo deja a la CPU). Transparente (DMA accede al bus en los ciclos en que la CPU no necesita acceder).

Almacenamiento Externo

Tipos de Discos

• Por la tecnología empleada: magnéticos, ópticos.
• Por la ubicación: internos, externos, removibles.
• Por el modo de acceso a datos: secuencial (recorre todo el disco para acceder a la información) y de acceso directo (una vez conocida la posición va directamente a ella).

Soportes Fijos (Disco Duro)

Almacena datos permanentes, 1000 veces más capacidad que la RAM y 1000 veces menos velocidad. Es un conjunto de discos rígidos con un eje y un brazo con una cabeza lectora y dispositivos para mover los cabezales. Son de metal con una capa de óxido de hierro, y según la dirección en la que quedan las partículas marcan 0 o 1. Almacena programas, SO y datos. Se divide en pistas, sectores y cilindros. La pista es la parte que gira delante de la cabeza. El sector es la unidad de información que se transfiere en un acceso. El cilindro es el número de pistas a las que se accede en una posición del brazo lector. Está siempre girando para no perder tiempo. El tiempo de acceso es el que tarda la cabeza en posicionarse. La latencia es el tiempo que tarda la información en estar bajo la cabeza lectora y ser leída.

Interfaces de Disco

SATA

:comunicacion con dispositivo en serie,IDE en paralelo.son compatibles.se realiza con 7 hilos,no con 40 como ide.permite cables de +longitud.trabaja con-tension,permite desconexiones en caliente

scsi:tasa transferencia muy alta.mantiene vel constante sin que el microprocesador apenas trabaje.Es muy importante en trabajos largos para no bloquear pc.+ caro.puede conectar7-16dispositivos.

sas:evolucion scsi,transferencias full duplex,simultaneas en ambas direcciones(telefono),half-duplex(walkies),vel de transf(6GB),permite conectar 128 dispositivos y con SAS expander se multiplica por 128 

estructura del disco:multitud de sectores y no todos tienen misma funcion,sino que dependen de su posicion y del sist de archivos del SO,Uno de ellos es el registro de arranque principal,que se ubica en el primer sector del disco y es el encargado de arrancar SO,Cuando arranca pc,1º hace test para para verificar hardware, despues un prog de la bios comienza rutina de arranque, el resto de sectores del disco se didviden en dos areas: de datos(almacen datos usuario),de localizacion(informacion conocer sectores determinado archivo y su localizaciona en disco).

TIEMPO FINALIZACION=CICLO FINALIZACION-CICLO LLEGADA/Nº CICLOS

TIEMPO ESPERA=TIEMPO TARDA EN EJECUTARSE DESDE QUE LLEGA(-1)

DECIMAL A BINARIO:   N/2.RESTO INVERSA     BINARIO A DECIMAL:  POTENCIAS DE 2

DECIMAL A OCTAL: N/8 .RESTO INVERSA         OCTAL A DECIMAL: POTENCIAS DE 8.

DECIMAL A HEXADECIMAL: N/16           HEXADECIMAL A DECIMAL:POTENCIAS 16

1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)

BINARIO A OCTAL: 3 EN 3 POTENCIAS 2   OCTAL A BINARIO:N/2 3 CIFRAS

BINARIO A HEXADECIMAL. 4 EN 4 POTENCIAS 2   HEXADECIMAL A BINARIO,N/2 4 CIFRAS