Системы ввода/вывода

Помимо центрального процессора (ЦП) и памяти, третьим ключевым элементом архитектуры ВМ является система ввода/вывода (СВВ). Система ввода/вывода призвана обеспечить обмен информацией между ядром ВМ и разнообразными внешними устройствами (ВУ).

Технически система ввода/вывода реализуется комплексом модулей ввода/вывода (МВВ). Две основные функции МВВ:

1) обеспечение интерфейса с ЦП и памятью («большой» интерфейс);

2) обеспечение интерфейса с одним или несколькими периферийными устройствами («малый» интерфейс).

Существует три основных способа подключения СВВ к ядру процессора:

а) раздельные шины памяти и ввода/вывода

Здесь обмен информацией между ЦП и памятью физически отделен от ввода/вывода, поскольку обеспечивается полностью независимыми шинами. Это дает возможность осуществлять обращение к памяти одновременно с выполнением ввода/вывода. Недостатком решения можно считать большое количество точек подключения к ЦП.

б) совместное использование линий данных и адреса. Здесь общие линии адреса и данных, разделяются во времени. В то же время управление памятью и СВВ, а также синх ронизация их взаимодействия с процессором осуществляются независимо по раздельным линиям управления. Это позволяет учесть особенности процедур обращения к памяти и к модулям ввода/вывода и добиться наибольшей эффективности доступа к ячейкам памяти и внешним устройствам.

в) подключение СВВ к системной шине на общих правах с процессором и памятью. Достоинство – простота и низкая стоимость. Недостаток – снижение производительности шины памяти.