44.Интерфейсы ввода-вывода

Интерфейс– это совокупность линий и шин сигналов, электрических схем, а также алгоритмов (протоколов), осуществляющих обмен информацией между устройствами ЭВМ. Он унифицирует состав и на­значение линий связи, определяет последовательность сигналов при выполнении операций, временные соотношения и переходные процессы в линиях.

Линии, сгруппированные по функциональному признаку или назначению, называют  шинами интерфейса. Совокупность всех линий образует магистраль интерфейса.

1.Организация параллельной работы устройств ввода-вывода и процессора.

2. Согласование скоростей обмена и кэширование данных.

3. Разделение устройств и данных между процессами.

4. Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы.

5. Поддержка широкого спектра драйверов с возможностью простого включения в систему нового драйвера.

6. Динамическая загрузка и выгрузка драйверов.

7. Поддержка нескольких файловых систем.

8. Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода.

Для шин ввода-вывода используются термины «шина расширения», «внешняя шина», «хост-шина» и опять же — «локальная шина».

PSI:Основные возможности шины следующие : синхронный 32- или 64-разрядный обмен .При этом для уменьшения числа контактов (и стоимости) используется мультиплексирование, т. е. адрес и данные передаются по одним и тем же линиям; частота работы шины 33 или 66 МГц позволяет обеспечить широкий диапазон пропускных способностей (с использованием пакетного режима); полная поддержка многих активных устройств (например, несколько контроллеров жестких дисков могут одновременно работать на шине PCI) . PCI-Х и PCI-Express, кроме того, к данному типу относится и PCMCIA — стандарт на шину для ноутбуков. Она позволяет подключать расширители памяти, модемы, контроллеры дисков и стримеров, SCSI-адаптеры, сетевые адаптеры и др. PCI-Х удваивает производительность стандарта PCI, PCI Express (PCI-Е). Стандарт PCI-Е определяет гибкий, масштабируемый, высокоскоростной, последовательный, «горячего подключения» интерфейс, программно-совместимый с PCI. В отличие от предшественника, PCI-Е поддерживает систему связи «точка-точка», подобную ГиперТранспорту AMD, а не многоточечную схему, используемую в параллельной шинной архитектуре. Это устраняет потребность в шинном арбитраже, обеспечивает низкое время ожидания и упрощает «горячее» подключение-отключение системных устройств.

Интерфейс PCMCIA( PC Card):

Устройства PC Card размером с обычную кредитную карточку являются альтернативой обычным платам расширения, подключаемым к шине ISA. В этом стандарте выпускаются модули памяти, модемы и факс-модемы, SCSI-адаптеры, сетевые карты, звуковые карты, винчестеры (IBM Microdrive), интерфейсы CD-ROM и т. д.

AGP (Accelerated graphics port):

Фирмой Intel было предложено решение в виде AGP (Accelerated graphics port - порт ускоренного графического вывода). Основным же преимуществом AGP является возможность хранения текстур в оперативной памяти. При этом скорости работы шины AGP хватает для их своевременной передачи в видеопамять (работа в режиме DMA). Схемы AGP взаимодействуют непосредственно с четырьмя источниками информации : процессором (кэш-память 2-го уровня);оперативной памятью;графической картой AGP; шиной PCI

Контроллер HyperTransport

Фирмой AMD была (процессор Hammer) предложена архитектура ГиперТранспорт (HyperTransport), обеспечивающая внутреннее соединение процессоров и элементов чипсета для организации многопроцессорных систем и повышения скорости передачи данных более чем в 20 раз. В основу шины HyperTransport — универсальной шины межчипового соединения — положено две концепции: универсальность и масштабируемость. Универсальность шины HyperTransport заключается в том, что она позволяет связывать между собой не только процессоры, но и другие компоненты материнской платы. Устройства, связываемые по шине HyperTransport, соединяются по принципу «точка—точка» (peer-to-peer), что подразумевает возможность связывания в цепочку множества устройств без использования специализированных коммутаторов. Передача и прием данных могут происходить в асинхронном режиме.