Arquitectura de Computadoras: Direccionamiento

Cuando un proceso de aplicación desea establecer una conexión con un proceso de aplicación remoto, debe especificar a cuál debe conectarse, ya sea con transporte con conexión o sin conexión. El método que se emplea es definir direcciones de transporte en las que los procesos pueden estar a la escucha de solicitudes de conexión. Se usará el término neutral TSAP (Transport Service Acces Point, punto de acceso al servicio de transporte). Los puntos terminales análogos de la capa de red se llaman NSAP(Network Service Access Point, puntos de acceso al servicio de red), como por ejemplo las direcciones IP.

Unos de los esquemas que se utilizan en Unix se conoce comoprotocolo inicial de conexión. Aquí cada servidor tiene un servidor de procesos especial que actúa como apoderado (proxy) de los servidores de menor uso y escucha en un grupo de puertos al mismo tiempo, esperando una solicitud de conexión TCP. Cuando un usuario comienza por emitir una solicitud CONNECT, especificando la dirección TSAP (puerto TCP) del servicio que desea, si no hay ningún servidor esperándolos, consiguen una conexión al servidor de procesos.

Trás obtener la solicitud entrante, el servidor de procesos genera el servidor solicitado permitiéndole heredar la conexión con el usuario existente. El nuevo servidor entonces hace el trabajo requerido, mientras que el proceso retorna a escuchar nuevas peticiones

MODO REAL

El modo real (también llamado modo de dirección real en los manuales de Intel) es un modo de operación del 80286 y posteriores CPU compatibles de la arquitectura x86. El modo real está caracterizado por 20 bits de espacio de direcciones segmentado (significando que solamente se puede direccionar 1 MB de memoria), acceso directo del software a las rutinas del BIOS y el hardware periférico, y no tiene conceptos de protección de memoria o multitarea a nivel de hardware. Todos los CPUs x86 de las series del 80286 y posteriores empiezan en modo real al encenderse el computador; los CPU 80186 y anteriores tenían solo un modo operacional, que era equivalente al modo real en chips posteriores.

La arquitectura 286 introdujo el modo protegido, permitiendo, entre otras cosas, la protección de la memoria a nivel de hardware. Sin embargo, usar estas nuevas características requirió instrucciones de software adicionales no necesarias previamente. Puesto que una especificación de diseño primaria de los microprocesadores x86 es que sean completamente compatibles hacia atrás con el software escrito para todos los chips x86 antes de ellos, el chip 286 fue hecho para iniciarse en ' modo real ' - es decir, en un modo que tenía apagadas las nuevas características de protección de memoria, de modo que pudieran ejecutar sistemas operativos escritos para microprocesadores más viejos. Al día de hoy, incluso los más recientes CPU x86 se inician en modo real al encenderse, y pueden ejecutar el software escrito para cualquier chip anterior.

Los sistemas operativos DOS (MS-DOS, DR-DOS, etc.) trabajan en modo real. Las primeras versiones de Microsoft Windows, que eran esencialmente un shell de interface gráfica de usuario corriendo sobre el DOS, no eran realmente un sistema operativo por sí mismas, corrían en modo real, hasta Windows 3.0, que podía ejecutarse tanto en modo real como en modo protegido. Windows 3.0 podía ejecutarse de hecho en dos "sabores" de modo protegido - el "modo estándar", que corría usando modo protegido, y el "modo mejorado 386", que además usaba direccionamiento de 32 bits y por lo tanto no corría en un 286 (que a pesar de tener modo protegido, seguía siendo un chip de 16 bits; los registros de 32 bits fueron introducidos en la serie 80386). Con Windows 3.1 se retiró el soporte para el modo real, y fue el primer ambiente operativo de uso masivo que requirió por lo menos un procesador 80286 (no contando con el Windows 2.0 que no fue un producto masivo). Casi todos los sistemas operativos modernos x86 (Linux, Windows 95 y posteriores, OS/2, etc.) cambian el CPU a modo protegido o a modo largo en el arranque.

MODO PROTEGIDO

El modo protegido es un modo operacional de los CPU compatibles x86 de la serie 80286 y posteriores.

El modo protegido tiene un número de nuevas características diseñadas para mejorar la multitarea y la estabilidad del sistema, tales como la protección de memoria, y soporte de hardware para memoria virtual como también la conmutación de tarea. A veces es abreviado como p-mode y también llamado Protected Virtual Address Mode (Modo de Dirección Virtual Protegido) en el manual de referencia de programador del iAPX 286 de Intel, (Nota, iAPX 286 es solo otro nombre para el Intel 80286). En el 80386 y procesadores de 32 bits posteriores se agregó un sistema de paginación que es parte del modo protegido.

MODO REAL VIRTUAL

En el microprocesador 80386 y posteriores, el modo 8086 virtual, también llamado modo real virtual o VM86, permite la ejecución de aplicaciones de modo real que violan las reglas bajo control de un sistema operativo de modo protegido.

El VM86 usaba la forma de segmentación del modo real, pero usaba la dirección resultante de 20 bits (realmente 21 bits), tratándola como una dirección lineal, de tal manera que era sujeta a paginación.

Era usado para ejecutar programas DOS en Microsoft Windows/386, Windows 3.x, Windows 95, Windows 98, Windows Me, y OS/2 2.x y más adelante, a través de las máquinas DOS virtuales, también en SCO UNIX a través de Merge, y en Linux.

Los programas de DOS de modo protegido, tanto de 16 como de 32 bits, no se ejecutan en el modo 8086 virtual, sino en modo usuario, siempre y cuando fueran compatibles con DPMI. Así que los emuladores arriba mencionados hacen de hecho más que solo el soporte para el modo 8086 virtual