Estructuras de datos para manejo de dispositivos.

Estructura de datos para manejo de dispositivos

Introducción

En el presente ensayo se describe como es que se van organizando los datos que se encuentran en un sistema, así como también las estructuras simples, qué sistemas operativos las utilizan y algunos inconvenientes con los que cuentan, se explica además una mejora en la estructura como son las llamadas capas o LAYERS y las ventajas que ésta demuestra.

Para finalizar viene la parte en la que se describe para qué es el buffering y cómo es que funciona, seguido de otra forma de procesamiento, y las características de los manejadores de interrupción.

Desarrollo

Una estructura de datos es una manera en la que se pueden organizar un conjunto de datos para que sea más fácil utilizarlos, la estructura es modular, lo que quiere decir que por cada módulo que contenga la estructura deben cumplir con las funciones determinadas y se puedan a su vez relacionarse con los demás módulos.

Un ejemplo muy sencillo para entender mejor el concepto de la estructura, es imaginando que la estructura de datos es un esqueleto humano, por lo tanto si un cuerpo humano no tiene un esqueleto no se podría mantener, no habría un equilibrio, movimiento, ni forma alguna, es lo mismo con las estructuras, si el sistema operativo no manejara las estructuras, los datos de hardware, gestión de CPU, memoria, comunicaciones, E/S, archivos y usuarios se caerían, no tendrían un orden y no se podrían comunicar como deberían.

Existen estructuras simples, éstas fueron diseñadas para mejorar la funcionalidad con la característica de que se usa el menor espacio posible. Los sistemas operativos que utilizan estas estructuras son MS-DOS, aunque los programas accedan a la parte de operaciones básicas de E/S, este tipo de acciones provoca que el sistema sea de cierta manera vulnerable, pero ¿Por qué sucede esto?

Bueno la razón es que un programa de aplicación tiene la libertad de eliminar por completo un disco rígido por alguna falla, hay que estar consiente de que si esto llega a pasar se pueden perder todos los datos almacenados, los software, las configuraciones que se hicieron incluso todo el sistema operativo se pierde.

UNIX también utiliza estructuras simples, básicamente consiste en dos partes:

1. Kernel
2. Programas de sistemas

El kernel se separa de los drivers de dispositivos → Provee el sistema de archivos.

→  La programación de CPU → El administrador de memoria.

Estructuras por capas funcionan de manera que dan un mayor soporte de hardware por lo que el S.O. se divide en varias capas o partes. 

• La capa de menor nivel es el hardware.
• La capa de mayor nivel es la interfaz de usuario

Una de las ventajas de dividirse en capas es que la organización del S.O. es mucho mejor y además se puede depurar más fácil. 

Llegando a la parte del Buffering se puede decir que su función es mantener ocupados a:

La CPU y los dispositivos de E/S.

La finalidad del buffering es entonces: que cada dato que se va leyendo se almacena en el buffer, después la CPU inicia la indicación que se le haya mandado para realizar con esos datos, y cuando entra algún dispositivo de E/S comienza en ese momento la siguiente lectura.

Spooling, se le llama a una forma de procesamiento, en la que el disco es usado como un buffer, de gran tamaño para leer todos los dispositivos de entrada / salida para que estos guarden los ficheros hasta que estos dispositivos los acepten.

Los controladores de dispositivos pueden llegar a crear interrupciones, pero existe algo llamado manejadores de interrupciones, los cuales se encargan tratar este tipo de situaciones para que una vez que los dispositivos transfieran los datos, leído o escrito dependiendo del uso, el manejador hará lo necesario para desbloquear el proceso que originó la interrupción.

Conclusión

Gracias a la información recabada, comprendo lo importante que son los dispositivos para el S.O. desconocía totalmente el manejo, y la estructura que pasaba para llegar hasta los dispositivos de entrada / salida, estamos acostumbrados a solamente hacer uso de ellos, pero muy poca gente realmente sabe el proceso que se requiere, las medidas que se llevan a cabo para un mejor rendimiento, que hacer y que no hacer, y que existen manejadores para las interrupciones que tal vez no sabíamos que ocurrían, la lectura y escritura de este ensayo ha sido enriquecedora, me quedo con los nuevos conceptos como el Spooling, el buffering y las interrupciones.