Resumen capitulo 13 principios de sistemas operativos de silberschatz gavin

SISTEMAS E/S

13.2 Hardware de E/S
=====================
Cada dispositico se coomunica con la máquina a través de un punto de conexión(o Puerto), como por ejemplo un puerto serie. Si los dispositivos utilizan un conjunto común de hilos, dicha conexión se denomina *bus*.
*bus*: es un conjunto de Hilos, junto con un protocolo rigidamente definido de especifíca el conjunto de mensajes quepueden enviarse a través de esos hilos.
Una *Controladora* es una colección de componentes electrónicos que permite controlar un puerto, un bus o un idspositivo. Un ejemplo sería la controladora de un puerto serie: se trata de un único chip dentro de la controladora que controla las señales que se transmiten a través de los hilos de un puerto serie. Una constroladora SCSI no es tan simple; comoel protocolo SCSI es muy complejo, la controladora de bus SCSI se suele implementar mediante una tarjeta de circuitos separada o (adaptadora host) que se inserta en la computadora. Normalmente dicha tarjeta separada contiene un procesador, microcódigo y algo de memoria provada para poder procesar los mensages del protocolo SCSI. Algunos dispositivos tienen sus propias controladoras integradas.¿Cómo puede proporcionar comandos y datos el procesador a una controladora para llevar a cabo una transferencia de E/S?
La controladora dispone de uno o más registros para registros para los datos y las señales de control. El procesador se comunica con la controlador leyendo y escribiendo patrones de bits en dichos registros. Una forma de llevar a cabo esta comunicación es utilizandoinstrucciones de E/S especiales que especifican la transferencia de un byte o de una palabra a una dirección de puerto de E/S. La instrucción de E/S configura las lineas de bus para seleccionar el dispositivo apropiado y para leer o escribir bits en un registro del dispositivo. Alternativamente, la controladora de dispositivo puede soportar una E/S *mapeada en memoria*. En este caso, los registros decontrol del dispositivo están mapeados en el espacio de direcciones del procesador. La CPU ejecuta las solicitudes utilizando instrucciones estándar de transferencia de datos para leer y escribir los registros de control del dispositivo.
Algunos sistemas usan ambas técnicas. Por ejemplo, un PC utiliza instrucciones de E/S para controlar algunos dispositivos y E/S mapeada en memoria para controlarotros.La controladora gráfica tiene puerrtos de E/S para las operaciones básicas de control, pero también dispone de una gran región mapeada en memoria para almacenar el contenido de la pantalla.
La facilidad de escritura en una controladora de E/S mapeada en memoria se ve compensada por una desventaja: puesto que uno de los tipos más comunes de fallo de software es la escritura mediante unpuntero incorrecto en una región de memoria destinta de la que se pretendía, los registros de dispositivos mapeados en memoria son vulnerables a la odificación accidental por parte de los programas.
Un puerto de E/S está compuesto típicamente de cuatro registros, denominados:
Registro de estado.
Registro de control.
Registro de entrada de datos.
registro de salida de datos.

> El host leeel registro de entrada de datos para obtener la entrada.
> El host escribe en el registro de salida de datos para enviar la salida.
> El registro de estado contiene bits que el host puede leer. Estos bits indican estados, como si se ha completado la ejecución del comando actual, si hay disponible un byte para ser leído en el registro de entrada de datos o si se ha producido una condición deerror en el dispositivo.
> El registro de control puede ser escrito por el host para iniciar un comando o para cambiar el modo de un dispositivo. Por ejemplo, un cierto bit del registro de control de un puerto serie permite seleccionar entre comunicación full-dúplex y semi-dúplex, otro bot activa la comprobación de paridad, un tercer bit configura la longitud de palabra para que sea de 7 u 8...