51. АРХИТЕКТУРА ВВОДА-ВЫВОДА

 
  THIS SECTION IS UNDER CONSTRUCTION  
 

  
  Адрессное пространство ввода/вывода 
 

		     Ввод/Вывод
			|
	   +------------+--------------+	
	   |            |              |
	Ячейки	       Ячейки      Специализированное
    в пространстве       в         встроенное
        памяти         I/O space   Hardware
                		   (Пример: 80186,
				    или serial port на 8085)


  


  




  

  





		       Ввод/Вывод
		(в архитектуре общая шина)
			  |
	 +----------------+-------------------+			 
	 |                |                   |
	PIO		 DMA		Аппаратным путем
     программным       аппаратным	через специализированный
     путем через       путем через 	процессор ввода/вывода
	CPU		 DMA		(пример: 8089)
		     |                                    |
		     +------------------------------------+
			По окончанию может быть запрос на прерывание




		         Ввод/Вывод
		  (в архитектуре без общей шины)
			    |
		     +------+---------+
		     |                |
		Процессорная	 Коммутирующие
		   сеть		 переключения




  
  PIO и DMA 
 

PIO:
  


Чистое PIO с блокированием:
  



PIO с ожиданием прерывания:
  



DMA:
  


  


  


  


Возникают проблемы при различном размере адрессного пространствы системы и
bus-master карты:

Наиболее известные примеры:
	------------------------------
        система   шина	комментарий
	------------------------------
	2^32	  2^24	  ISA (16-бит)
	>2^32	  2^32	  PCI (32-бит)
	------------------------------
поэтому операционной системе приходится делать двойную буфферизацию
размещая буфера в младшей памяти, что бы карта смогла осуществить в них ввод/вывод.

  




  
  Scatter/Gather 
 

Проблема: двойная буфферизация
  

  




  
  DMA burst 
 

  




  
  Упреждающее чтение и буферизованная запись 
 

  

  





  
  Последоватеьные и паралельные шины 
 

  


  




  
  Хабовая архитектура 
 

Hub - буферизирует
  


  




  
  Шины ввода вывода 
 

  


Например SCSI:
	Возможна ситуация когда CD-Recorderу дают команду, он выдает команду
	CD-ROM и копирует с него данные на себя. При этом все происходит
	внутри I/O Bus (в данном случае - SCSI) и процессорная шина 
	совершенно не загружена данными.