Лекция: Управление таймаутом выполнения
Сброс на уровне функций — механизм для сброса функций внутри устройства (PCI device).
Переопределение предела по мощности — для переопределения лимита мощности слота при присоединении устройств, потребляющих бо́льшую мощность.
Идет работа над PCI-Express 3.0. Он будет обладать пропускной способностью в8 Гбит/с.
3.3. Периферийные шиныгораздо более разнообразны.
Периферийные шины ATA(IDE), EIDE, SCSI используются чаще всего в качестве интерфейса для внешних запоминающих устройств.
ATA (Advanced Technology Attachment) — интерфейс подключения накопителей (например, жёстких дисков или оптических приводов) был разработан в 1989 году. Широко применяется на платформе IBM PC. Он ограничивает емкость одного накопителя 504 Мбайт (эта емкость ограничена адресным пространством традиционной адресации «головка-цилиндр-сектор»: 16 головок х 1024 цилиндра х 63 сектора х 512 байт в секторе = 504 Кбайт = 528 482 304 байт) и обеспечивает скорость передачи 5-10 Мб/с.
Интерфейс АТА,широко известен под именем Integrated Drive Electronics (IDE, т. е. «Электроника, встроенная в привод»), Контроллер привода располагается в нём самом, а не в виде отдельной платы расширения. Это позволило удешевить производство накопителей. Использование интерфейса ATA подразумевается и при упоминании аббревиатур UDMA и ATAPI.
В стандарте АТА определен интерфейс между контроллером и накопителем, а также передаваемые по нему команды.Интерфейс имеет 8 регистров, занимающих 8 адресов в пространстве ввода-вывода. Ширина шины данных — 16 бит. Количество каналов в системе может быть больше 2. Главное, чтобы адреса каналов не пересекались с адресами других устройств ввода-вывода. К каждому каналу можно подключить 2 устройства (master и slave), но в каждый момент времени может работать лишь одно устройство. Принцип адресации CHS заложен в названии. Сперва блок головок устанавливается позиционером на требуемую дорожку (Cyllinder), после этого выбирается требуемая головка (Head), а затем считавается информация из требуемого сектора (sector).
Стандарт EIDE (Enhanced IDE, т. е. «расширенный IDE»), появившийся вслед за IDE, позволял использование приводов ёмкостью вплоть до 8,4 Гб. После введения в 2003 году стандарта Serial ATA («Последовательный ATA»), традиционный ATA стали именовать Parallel ATA, имея в виду, способ передачи данных по 40-жильному кабелю.
Поначалу этот интерфейс использовался с жёсткими дисками, но затем стандарт был расширен для работы и с другими устройствами, в основном — использующими сменные носители. К числу таких устройств относятся приводы CD-ROM и DVD-ROM, ленточные накопители, а также дискеты большой ёмкости, такие, как ZIP и магнитооптические диски (LS-120/240). Этот расширенный стандарт получил название Advanced Technology Attachment Packet Interface (ATAPI), в связи с чем полное наименование стандарта выглядит как ATA/ATAPI.
Важным этапом в развитии ATA стал переход от PIO (Programmed input/output, Программный ввод/вывод) к DMA (Direct memory access, Прямой доступ к памяти). При использовании PIO считыванием данных с диска управлял центральный процессор компьютера (CPU), что приводило к повышенной нагрузке на процессор и замедлению работы в целом. Введение DMA существенно снизило затраты процессорного времени на операции с диском. В данной технологии потоком данных управляет сам накопитель, считывая данные в память или из памяти почти без участия CPU, который выдает лишь команды на выполнение того или иного действия. При этом жесткий диск выдает сигнал запроса DMARQ на операцию DMA контроллеру. Если операция DMA возможна, контроллер выдает сигнал DMACK и жесткий диск начинает выдавать данные в 1-й регистр (DATA), с которого контроллер считывает данные в память без участия процессора. Операция DMA возможна, если режим поддерживается одновременно BIOS, контроллером и операционной системой, в противном случае возможен лишь режим PIO.
В дальнейшем развитии стандарта (АТА-3) был введен дополнительный режим UltraDMA 2 (UDMA 33). В этом режиме данные передаются и по переднему, и по заднему фронту сигнала. Это вдвое увеличивает скорость передачи данных по интерфейсу. Также введена проверка на четность CRC, что повышает надежность передачи.
Оригинальная спецификация АТА предусматривала 28-битный режим адресации. Это позволяло адресовать 268 435 456 секторов по 512 байт каждый, что давало максимальную ёмкость в 137 ГБ.
Новейшие спецификации ATA предполагают 48-битную адресацию, расширяя таким образом возможный предел до 144 петабайт.
SCSI (Small Computer Systems Interface, произносится как скази) — интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, приводыCD,DVD, стриммеры, сканеры, принтеры и т. д.
Теоретически возможен выпуск устройства любого типа на шине SCSI.
В настоящее время SCSI широко применяется на серверах, высокопроизводительныхрабочих станциях; RAID-массивы на.
SCSI-1Стандартизован ANSI в 1986 г. Использовалась восьмибитная шина, с пропускной способностью в 3,5 МБайт/сек в асинхронном режиме и 5 МБайт/сек в синхронном режиме. Максимальная длина кабеля — до 6 метров.
SCSI-2предложен в 1989 г. в двух вариантах — Fast SCSI и Wide SCSI.
Fast SCSI характеризуется удвоенной пропускной способностью (до 10 МБайт/сек).
Wide SCSI в дополнение к этому имеет удвоенную разрядность шины (16 бит), что позволяет достичь скорости передачи до 20 МБ/сек. Макс. длина кабеля 3 метра.
SCSI-3 — также известен под названием Ultra SCSI (1992).
Пропускная способность шины составила 20 МБ/сек для восьмибитной шины и 40 МБ/сек — для шестнадцатибитной. Максимальная длина кабеля 3 метра.
Ultra-2 SCSI1997 г. Длина кабеля — 12 м, пропускная способность до 80 МБ/сек.
Ultra-3 SCSI1999 г. — пропускная способность 160 МБайт/сек за счёт одновременного использования фронтов и срезов импульсов.
Ultra-320 SCSI - удвоенная скоростью передачи данных (до 320 МБайт/сек).
Ultra-640 SCSI - 2003 г. — скорость до 640 МБайт/сек.
RS-232 — это стандартный электрический интерфейс для последовательной передачи данных (по СОМ-порту), поддерживающий асинхронную связь.
Этот стандарт соединения оборудования разработан в 1969 году и опубликован Ассоциацией электронной промышленности США (Electronic Industries Association — EIA). Международный союз электросвязи ITU-T использует аналогичные рекомендации под названием V.24 и V.28. В СССР подобный стандарт описан в ГОСТ 18145-81.
Стандартная скорость передачи для RS-232 — 9600 бит/сек на расстояние до 15 м. Существует в 8-, 9-, 25- и 31-контактных вариантах разъёмов. В настоящий момент чаще всех используется 9-контактный разъем.
В общем случае описывает четыре интерфейсные функции:
— определение управляющих сигналов через интерфейс;
— определение формата данных пользователя, передаваемых через интерфейс;
— передачу тактовых сигналов для синхронизации потока данных;
— формирование электрических характеристик интерфейса.
Управление работой 4-х СОМ-портов осуществляется специальной микросхемой UART16550A, расположенной на материнской плате. С помощью интерфейса осуществляется работа и подключение таких устройств, как внешние модемы, мыши и т.п.
IEEE 1284(Institute of Electrical and Electronic Engineers 1284 — стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике 1284) — стандарт, описывающий спецификации параллельных скоростных интерфейсов SPP (Standard Parallel Port — стандартный параллельный порт), EPP (Enhanced Parallel Port — улучшенный параллельный порт), ЕСР (Extended Capabilities Port — порт с расширенными возможностями), используемых для подключения через параллельные порты компьютера (LPT-порты) таких устройств, как принтеры, внешние запоминающие устройства, сканеры, цифровые камеры. Со стороны LPT-порта установлен стандартный разъем DB-25 (25 контактов), а со стороны устройства используется разъем типа Centronics.