Реферат: Шины

400Mbps интерфейса.

                Шесть контактов FireWireподсоединены к двум проводам, идущим к

источнику питания, и двум витым парам сигнальных проводов. Каждая витая пара и

весь кабель в целом экранированы.Провода питания рассчитаны на ток до 1,5 А при

напряжении от 8 до 40 В, поддерживают работу всей шины, даже когда некоторые

устройства выключены. Онитакже делают ненужными кабели питания во многих

устройствах. Не так давно инженеры Sony разработали еще более тонкий

четырехпроводный кабель, в которомотсутствуют провода питания. (Они намерены

добавить свою разработку к стандарту.) Этот так называемый AV-разъем будет

связывать небольшие устройства,как "листья" с "ветками" 1394.

Гнездо разъема имеет небольшие размеры. Ширина его составляет 1/10 ширины гнезда

разъема SCSI,у него всего шесть контактов (у SCSI - 25 или 50 разъемов).

К тому же кабель 1394 тонкий - приблизительно в три раза тоньше, чем кабель

SCSI. Секрет тут прост - ведь этопоследовательная шина. Все данные посылаются

последовательно, а не параллельно по разным проводам, как это делает шина SCSI.

Топология

Стандарт 1394 определяет общую структуру шины, а также протокол передачи данных

и разделения носителя.Древообразная структура шины всегда имеет "корневое"

устройство, от которого происходит ветвление к логическим "узлам", находящимся

вдругих физических устройствах.

Корневоеустройство отвечает за определен-ные функции управле-ния. Так, если это

ПК, он может содержать мост между шинами 1394 и PCI и выпол-нять

некоторыедополнительные функ-ции по управлению шиной. Корневое устр-ойство

определяется во время инициализации и, будучи однажды выбранным, остается

таковым на всевремя подключения к шине.

Сеть 1394 может включать до 63 узлов, каждый из которых имеет свой 6-разрядный

физическийидентификационный номер. Несколько сетей могут быть соединены между

собой мостами. Максимальное количество соединенных шин в системе - 1023. При

этомкаждая шина идентифицируется отдельным 10-разрядным номером. Таким образом,

16-разрядный адрес позволяет иметь до 64449 узлов в системе.

Посколькуразрядность адресов устройств 64 бита, а 16 из них используются для

спецификации узлов и сетей, остается 48 бит для адресного

пространства,максимальный размер которого 256 Терабайт (256х10244 байт) для

каждого узла.

Конструкция шины удивительно проста. Устройства могут подключаться к любому

доступному порту (на каждомустройстве обычно 1 - 3 порта). Шина допускает

"горячее" подключение - соединение или разъединение при включенном питании. Нет

также необходимости вкаких-либо адресных переключателях, поскольку отсутствуют

электронные адреса. Каждый раз, когда узел добавляется или изымается из сети,

топология шиныавтоматически переконфигурируется в соответствии с шинным

протоколом.

Однако есть несколько ограничений. Между любыми двумя узлами может существовать

не больше16 сетевых сегментов, а в результате соединения устройств не должны

образовываться петли. К тому же для поддержки качества сигналов длина

стандартного кабеля,соединяющего два узла, не должна превышать 4,5 м.

Протокол

Интерфейс позволяет осуществлять два типа передачи данных: синхронный и

асинхронный. Приасинхронном методе получатель подтверждает получение данных, а

синхронная передача гарантирует доставку данных в необходимом объеме, что

особенно важнодля мультимедийных приложений.

Протокол IEEE 1394 реализует три нижних уровня эталонной модели Международной

организации постандартизации OSI: физический, канальный и сетевой. Кроме того,

существует "менеджер шины", которому доступны все три уровня. На

физическомуровне обеспечивается электрическое и механическое соединение с

коннектором, на других уровнях - соединение с прикладной программой.

На физическом уровне осуществляется передача и получение данных, выполняются

арбитражныефункции - для того чтобы все устройства, подключенные к шине

Firewire, имели равные права доступа.

На канальном уровне обеспечивается надежная передача данных через физический

канал,осуществляется обслуживание двух типов доставки пакетов - синхронного и

асинхронного.

На сетевом уровне поддерживается асинхронный протокол записи, чтения и

блокировки команд, обеспечивая передачу данных ототправителя к получателю и

чтение полученных данных. Блокировка объединяет функции команд записи/чтения и

производит маршрутизацию данных междуотправителем и получателем в обоих

направлениях.

"Менеджер шины" обеспечивает общее управление ее конфигурацией, выполняя

следующиедействия: оптимизацию арбитражной синхронизации, управление

потреблением электрической энергии устройствами, подключенными к шине,

назначение ведущегоустройства в цикле, присвоение идентификатора синхронного

канала и уведомление об ошибках.

Чтобы передать данные, устройство сначала запрашивает контроль над физическим

уровнем. Приасинхронной передаче в пакете, кроме данных, содержатся адреса

отправителя и получателя. Если получатель принимает пакет, то подтверждение

возвращаетсяотправителю. Для улучшения производительности отправитель может

осуществлять до 64 транзакций, не дожидаясь обработки. Если возвращено

отрицательноеподтверждение, то происходит повторная передача пакета.

В случае синхронной передачи отправитель просит предоставить синхронный канал,

имеющий полосу частот, соответствующую егопотребностям. Идентификатор

синхронного канала передается вместе с данными пакета. Получатель проверяет

идентификатор канала и принимает только те данные,которые имеют определенный

идентификатор. Количество каналов и полоса частот для каждого зависят от

приложения пользователя. Может быть организовано до 64синхронных каналов.

Шина конфигурируется таким образом, чтобы передача кадра начиналась во время

интервала синхронизации. В начале кадра располагается индикатор начала и

далеепоследовательно во времени следуют синхронные каналы 1, 2… На рисунке

изображен кадр с двумя синхронными каналами и одним асинхронным

Оставшееся время в кадре используется для асинхронной передачи. В случае

установления длякаждого синхронного канала окна в кадре шина гарантирует

необходимую для передачи полосу частот и успешную доставку данных.

Резюме

Таким образом, в скором будущем, на задней панели компьютера можно будет увидеть

выходы всего двух последовательных шин: USB длянизкоскоростных применений и

Firewire - для высокоскоростных. Причем путь в жизнь у шины IEEE 1394 произойдет

гораздо быстрее, чем у USB. В этом случаепроизводители программных продуктов и

аппаратуры действуют сообща. Уже сейчас доступны различные виды устройств с

шиной Firewire, поддержка этой шины будетвстроена в операционную систему Windows

98 и в ближайшем будущем ведущие производители чипсетов для PC встроят поддержку

этой шины в свои продукты. Такчто 1999 год станет годом Firewire.

    

(Intelligent Input/Output)

I2O (Intelligent Input/Output) - спецификация, определяющая стандартную

архитектуруинтеллектуального ввода/вывода, не зависящую от специфических

устройств и операционной системы. Спецификация I2O призвана решить две

ключевыепроблемы:

  Занятость процессора операциями ввода-вывода

  Необходимость в разработке драйверов для каждого устройства и для каждой

  операционной системы

Суть архитектуры I2O заключается в обработке низкоуровневых

прерыванийввода-вывода, поступающих от устройств, не центральным процессором

(CPU), а специализированным процессором ввода-вывода (IOP),разработанным

специально для этой цели. В настоящий момент эта задача решается применением

RISC-процессора i960, работающего на частоте 66 МГц сосвоей собственной памятью,

объёмом до 64 МБ. При поддержке обмена сообщениями между несколькими

процессорами, архитектура I2O разгружаетцентральный процессор и позволяет

выполнение задач, требующих интенсивного ввода-вывода и широкой полосы

пропускания, например видеоприложений или работыв среде клиент-сервер.

Применения I2O не ограничены и она может быть использована как в

однопроцессорных, так и многопроцессорных и кластерныхсистемах.

 Спецификация I2O определяетразбиение драйвера устройства на две части:

ОС-зависимого и аппаратно-зависимого модуля, созданного для конкретного

устройства. Эти модулиработают автономно и могут выполнять задачи независимо. В

настоящее время поддержка I2O обеспечивается в NetWare 4, Windows NT Server 5.0

иUnixWare. Таким образом, технология с разбиением драйвера, уменьшает общее

число требуемых драйверов: производители операционных систем пишут по

одномудрайверу на каждый класс устройств, например дисковые контроллеры, а

производители оборудования - по одному драйверу на каждое свое

устройство,который может быть использован с любой операционной системой

поддерживающий I2O.

Одна из целей создания открытой архитектуры I2O - обеспечение возможности

легкогоподключения устройств и написания драйверов, расширяющей возможности для

создания новых систем.

Краткий обзор

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8