Прямой доступ к памяти

Второй составляющей процесса обмена данными для многих аппаратных устройств (включая контроллеры дисков, звуковые платы и платы ввода/вывода) является прямой доступ к памяти.

Все компоненты материнской платы связаны друг с другом посредством проводников, по которым обмениваются информацией компоненты и устройства ПК. Эти проводники образуют так называемые шины. По шине происходит обмен данными между центральным процессором, установленными в слоты картами расширения и памятью. Особую роль при этом играет так называемый режим DMA (Direct Memory Access – прямой доступ к памяти).

DMA (прямой доступ к памяти) – это режим, позволяющий освободить процессор:

- от обмена данными между внешними устройствами и оперативной памятью;

- от перемещения блока данных из одной области оперативной памяти в другую.

Управление обменом данными в этом режиме осуществляется DMA контроллером. Процессор в это время может обрабатывать другие данные или другую задачу в многозадачной системе.

В современных ПК функции DMA поддерживаются интегрированными в системную плату набором микросхем.

«Конфигурация системы»

Конфигурация – это совокупность программных и аппаратных средств компьютера.

Часто под конфигурацией понимают только его аппаратную часть, «железо».

Перед человеком, который хочет самостоятельно собрать ПК, встает вопрос «С чего начать?». Конечно, в основе выбора компонентов должны лежать задачи, которые он решает. Узлы ПК работают не сами по себе, а опираясь на интерфейсы. Поэтому от того какой интерфейс будет в вашем ПК, будет зависеть его производительность и многие другие параметры системы. Работа ПК зависит и от того, комплектующие каких фирм-производителей выбрать (репутация изготовителя, отзывы потребителей, наличие гарантии и т.д.).

Модульная архитектура системы позволяет улучшать характеристики ПК в процессе эксплуатации путем постепенной модернизации компьютеров ( этот процесс часто называют апгрейдом)

Так. в минимальной конфигурации нет отдельных видеокарты и звуковой карты. Тут имеется в виду, что видеоядро и звук интегрированы на материнке. Конфигурация более продвинутого ПК отличается наличием видеокарты в списке комплектующих изделий. Список дополнительного оборудования, расширяющего возможности ПК, может насчитывать сотни позиций.

Конфигурация должна быть сбалансирована. Мы знаем, что компоненты ПК связаны между собой интерфейсами и параметры их взаимодействия должны быть согласованы. Главный критерий, требующий согласования – пропускная способность шины. Например, если процессор может «прокачать» 10ГБ/сек, а шина памяти снабжает его потоком в 1 ГБ/сек, то большую часть времени процессор будет простаивать в ожидании данных.

Есть и другая сторона медали – несовпадение тактовых частот интерфейсов. Рассмотрим ситуацию, когда взаимодействуют два компонента, имеющие интерфейсы с одинаковой пропускной способностью, но разной тактовой частотой. Очевидно, что при несовпадении синхронизирующих импульсов данные напрямую переданы быть не могут. Возникает необходимость на стыке интерфейсов помещать буферную память, куда будут складываться данные в ожидании следующего синхроимпульса. Это схема усложняет и удорожает изделие.

Важная проблема – вопрос энергопотребления. Суммарная пиковая мощность потребителей (все компоненты ПК) не должна превышать 75-80% мощности, обеспечиваемой блоком питания. Если планируется расширение системы, то энергообеспечение новых потребителей надо предусмотреть заранее. Итак,…