Sistemas de Computación I/O. 2º Semestre, 2008 José Miguel Rubio L.

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1 Sistemas de Computación I/O 2º Semestre, 2008 José Miguel Rubio L.

2 Interfaz Integrated Drive Electronics / AT Attachment () Small Computer Systems Interface () 2

3 Interfaz Integrated Drive Electronics / AT Attachment ()} Modos de funcionamiento: (PIO, DMA, UDMA) Cables 80 Pines 3

4 Interfaz Integrated Drive Electronics / AT Attachment ()} de cables IDE : 80 pines / 40 pines 4

5 Interfaz Integrated Drive Electronics / AT Attachment ()} Canales En la mayoría de las placas madres, existen 2 canales IDE: Primario y Secundario. Cada canal es capaz de manejar 2 dispositivos. No se puede iniciar un segundo requerimiento en el mismo canal hasta que el primero se complete. 5

6 Interfaz Integrated Drive Electronics / AT Attachment ()} Canales Capacidad Máxima: 2 28 [bloques] * 512[Bytes/bloques] ~ 128[GB] 6

7 Small Computer Systems Interface () Provee tasas de transmisión superiores a 80[MB/s] Se pueden tener más de 2 dispositivos por canal. Posee un acceso asincrónico. Permite que los dispositivos estén fuera del computador. Fue pensado para ser un interfaz de bus de sistema, no sólo de acceso a discos duros. 7

8 Protocolos y modos de transmisión: 8

9 Protocolos y modos de transmisión 9

10 de señalización: SE: Single Ended HVD: High Voltage Differential (Differential) LVD:Low Voltage Differential 10

11 de señalización: SE: Single Ended Utiliza lógica convencional: Voltaje Positivo 1 Voltaje 0 0 Dada la velocidad de transmisión de datos ( >5MB/s), se producen alteraciones de las señales Existe una limitante en el largo del cable 11

12 de señalización: HVD: High Voltage Differential (Differential) Utiliza dos cables por cada señal, cada uno llevando la señal negativa del otro cable. Mayor resistencia a degradaciones de la señal Permite cables de conexión más largos. 12

13 de terminadores: Exiten 4 tipos: Pasivos, Activos, HVD, LVD. Dado que los buses de transmisión son de alta velocidad, se necesitan terminadores para evitar que las señales reboten al interior de los cables. 13

14 Algoritmo de despacho de bloques En plataformas multiproceso, se generan colas de requerimientos de I/O Las controladores de disco buscan minimizar el tiempo de búsqueda medio reduciendo Tiempo de posicionamiento. 14

15 Para análisis de Algoritmos: Considerar una cola de requerimientos en el siguiente orden de llegada: 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67 suponga que la cabeza está inicialmente en posición track 53 y moviéndose hacia el eje. 15

16 FCFS: First Come First Serve 16

17 SSTF: Shortest Seek Time First Puede causar starvation 17

18 SCAN Continúa en dirección de movimiento, sirviendo todos los requerimientos que ha encontrado en el camino Al llegar a un extremo cambia de dirección 18

19 C-SCAN Continúa en dirección de movimiento, sirviendo todos los requerimientos que ha encontrado en el camino Al llegar a un extremo regresa al inicio de las pistas 19

20 C-LOOK Modificación de C-SCAN No llega nuevamente al extremo 20

21 RAID (Redundant Array of Independent Disks). Combina múltiples discos duros en un arreglo o matriz una sóla unidad lógica de disco. Existen diversos métodos de construir un arreglo de discos en RAID. La idea es incrementar la tolerancia a fallos o incrementar la performance, sobre todo aumentar el BW de transferencia de los discos. 21

22 RAID Lineal. Dos o más discos se combinan en un único dispositivo físico Los discos suman sus capacidades. No existe redundancia en este nivel. 22

23 RAID 0 (striping). Modo striping o de distribución por bandas. Las lecturas y escrituras se realizan en paralelo en los dispositivos. Los dispositivos deben ser de igual tamaño. El rendimiento de las lecturas y las escrituras se incrementa. No hay redundancia. 23

24 RAID 0. Producción y edición de Video e imágenes. Aplicaciones que requieren un gran ancho de banda. 24

25 RAID 1 (Mirror) Puede usar en dos o más discos con cero o más discos de reserva. Este modo mantiene en un disco un duplicado exacto de la información del otro(s) disco(s). Si fallan hasta N-1 discos, los datos permanecerán intactos. Rendimiento de las lecturas aumenta. Disminuye la eficiencia de las escrituras 25

26 RAID 3 (c/ disco de paridad) Reserva un disco para corrección de datos. Provee buena performance y cierto nivel de tolerancia a fallos. 26

27 RAID 5 (Parity shared across disks) RAID-5 se puede usar sobre 3 o más discos con cero o más discos de reserva. El tamaño del dispositivo resultante es (N-1)*S S: capacidad del disco menor, N: nº de discos. Cada disco posee los datos necesarios para corregir sus datos. 27

28 RAID 1+0 Combinación de RAID 0 y RAID 1 28

29 29

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