Протокол шины FireWire. Интерфейс FireWare
Последовательная шина FireWire (IEEE 1394) предлагается для устройств, требующих более высокой скорости обмена, чем может обеспечить шина USB . Она впервые предусмотрена в спецификации PC97.(Подробности ).
Интерфейс FireWire поддерживает синхронную и асинхронную передачу данных и предоставляет возможность подключения до 63 устройств на один порт. При этом поддерживается скорость передачи 100, 200 и 400 Мбит/с (т. е. 12,5, 25, 50 Мбайт/с), прорабатываются варианты на 800 и 1600 Мбит/с. При этом различные пары устройств могут обмениваться данными на различной скорости, например, на 100 и на 400 Мбит/с. Для связи используется 6-жильный медный кабель или оптоволокно. Из этих шести проводов два идут к источнику питания, а четыре других, организованные как две экранированные витые пары, используются для передачи данных. Кабель в целом также экранирован. По проводам питания может подаваться напряжение от 8 до 40 В (ток до 1,5 А), что позволяет отказаться от источников питания в периферийных устройствах.
Каждое устройство FireWire может содержать до 6 разъемов (чаще всего 3) для подключения других устройств. Длина сегмента FireWire может достигать 4,5 метров. Сеть FireWire может включать до 63 узлов, а несколько сетей могут быть соединены между собой мостами (до 1023). Таким образом, в системе может быть до 64449 устройств IEEE 1394.
FireWire поддерживает автоопределение Plug-n-play, "горячее" включение и изохронный режим работы, обеспечивающий гарантированную полосу пропускания для подключенных устройств. Подобно контроллерам SCSI, контроллеры FireWire могут самостоятельно обрабатывать большинство операций ввода/вывода, не занимая время процессора.
Изначально планировалось использование FireWire в цифровом видео (первыми устройствами FireWire стали цифровые видеокамеры и видеомагнитофоны Sony). Спецификации РС98 и PC99 предполагают, помимо видео, использование FireWire для подключения жестких дисков, сетевых карт ,магнитооптических накопителей и другого высокоскоростного оборудования .
С интерфейсом FireWire тесно связан универсальный отсек для сменных накопителей DeviceBay. Он должен обеспечивать установку и автоматическое подключение накопителей (жестких дисков, приводов DVD-ROM и CD-ROM и т. п.) в горячем режиме, однако не следует ожидать его появления до конца 1999 года из-за отсутствия поддержки со стороны изготовителей микросхем и периферийных устройств.
Широкое внедрение FireWire ожидается после включения контроллеров FireWire в наборы микросхем для Pentium II , а также с массовым распространением Windows ME и Windows 2000, поддерживающих эту шину.
Понятие архитектуры команд. Система команд. Форматы команд. Длинна команды. См раздел 4 мт Режимы адресации команды.
Способ определения операнда называется режимом адресации. Рассмотрим наиболее типичные режимы адресации микропроцессора 8086. Они разделяются на два класса — режимы адресации данных и режимы адресации переходов. На Рис. 7.14 графически показаны определения операндов для различных режимов адресации данных. Различают следующие режимы адресации.
Непосредственный. Данное длиной 8 или 16 бит является частью команды.
Прямой. 16-битный эффективный адрес данного является частью команды.
Регистровый. Данное содержится в определяемом командой регистре. 16-битный операнд может находиться в регистрах АХ, ВХ, СХ, DX, SI, DI, SP или ВР, а 8-битный - в регистрах AL, АН, BL, ВН, CL, CH, DL или DH.
Регистровый косвенный. Эффективный адрес данного находится в базовом регистре ВХ или индексном регистре, определяемых командой:
Регистровый относительный. Эффективный адрес равен сумме 8- или 16-битного смещения и содержимого базового или индексного регистров:
Базовый индексный. Эффективный адрес равен сумме содержимого базового и индексного регистров, определяемых командой:
Относительный базовый индексный. Эффективный адрес равен сумме 8-или 16-битного смещения и базово-индексного адреса:
Предположим, что (ВХ) =0158, (DI) = 10А5, смещение = 1В57, (DS) = * 2100 и что в качестве сегментного регистра применяется DS. Тогда различные режимы адресации дают следующие эффективные и физические адреса:
Прямой: ЕА=1В57,
Физический адрес = 1В57 + 21000 = 22В57.
Рис. 7.14. Непосредственный (а), прямой (б), регистровый (в), регистровый косвенный (г), регистровый относительный (д), базовый индексный (е), относительный базовый индексный (ж) режимы адресации данных
Регистровый: ЕА нет — данное в указанном регистре. Регистровый косвенный (с участием регистра ВХ) :
ЕА = 0158,
Физический адрес = 0158 + 21000 = 21158.
Регистровый относительный (с участием регистра ВХ) :
ЕА = 0158+1B57 = 1CAF;
Физический адрес = 1CAF + 21000 = 22CAF.
Рис. 7.15. Внутрисегментный прямой (а), внутрисегментный косвенный (б), межсегментный прямой (в), межсегментный косвенный (г) режимы адресации переходов ЕА суммируется с умноженным на 16 содержимым соответствующего сегментного регистра
Базовый индексный (с участием регистров ВХ и DI): ЕА = 0158+ 10A5 = 11FD, Физический адрес = 11FD + 21000 = 221FD.
Относительный базовый индексный (с участием регистров ВХ и DI) : ЕА = 0158 + 10А5 + 1В57 = 2D54, Физический адрес = 2D54 + 21000 = 23D54.
Режимы для указания адресов перехода графически определены на Рис. 7.15. Рассмотрим их подробнее.
Внутрисегментный прямой. Эффективный адрес перехода равен сумме 8-или 16-битного смещения и текущего содержимого IP. Когда смещение имеет длину 8 бит, этот режим называется коротким переходом. Внутрисегментную прямую адресацию в большинстве книг называют относительной адресацией, так как смещение вычисляется "относительно" IP. Этот режим допустим в условных и безусловных переходах, но в команде условного перехода может быть только смещение длиной 8 бит.
Внутрисегментный косвенный. Эффективный адрес перехода есть содержимое регистра или ячейки памяти, которые указываются в любом режиме (кроме непосредственного) адресации данных. Содержимое IP заменяется эффективным адресом перехода. Данный режим допустим только в командах безусловного перехода.
Межсегментный прямой. Заменяет содержимое IP одной частью команды, а содержимое CS — другой частью команды. Назначение данного режима адресации — обеспечить переход из одного сегмента кода в другой.
Межсегментный косвенный. Заменяет содержимое IP и CS содержимым двух смежных слов из памяти, которые определяются в любом режиме адресации данных кроме непосредственного и регистрового.
Отметим, что физический адрес перехода равен сумме нового содержимого IP и содержимого CS, умноженного на 16ю- Межсегментный переход может быть только безусловным.
Для иллюстрации косвенного перехода с некоторыми режимами адресации данных предположим, что (ВХ) = 1256, (SI) = 528F, смещение = 20А1. Тогда при прямой адресации эффективный адрес перехода равен 20А1 + (DS) х 1610. При регистровой косвенной адресации (с участием регистра ВХ) эффективный адрес перехода 1256 + 20А1 + (DS) х 1610- Наконец, в базовой индексной адресации (с участием регистров ВХ и SI) эффективный адрес перехода 1256 + 528F + (DS) х 1610.