I/O Device, Synchronous & Asynchronous Bus

Advantage of Buses

 

Versatility
: 새로운 장치를 꼽을 수 있다. 예를 들어 그래픽 카드를 추가할 수 있는 사례나 USB를 끼는 것등이 된다.
Bus에 새롭게 연결시키는 과정이다.
Low Cost
: 중요한 장점, 가격이 싸다. 버스보다 빠른 Connection이 있음에도 불구하고 Bus가 쓰이는 이유는 가격이 저렴하기 때문이다.

 

 

Disadvantage of Buses
communication bottlenect
하나의 Processor가 사용중이면 다른 것들이 사용할 수 없다. 
bandwidth가 성능을 잡아먹게 된다.
속도를 제한하는 요소
bus length / Device의 요소의 개수 / 여러 개의 range 를 지원할 수 있어야 하는데 아무래도 가장 느린 것에 맞출 수 밖에 없다.

 

Bus Basic
Bus는 Control LIne 과 Data Line 이 있다.
A와 B가 bus로 이루어져 있는데 여러 개의 라인으로 이루어져 있다라는 것.
Address , Data 가 Data line으로 이동한다. 그 이외에도 Control line 도 필요하다.
이것은 Signal requests 와 acknowledgement를 보내기 위해 필요하다. data line이 어떤 것에 해당하는 control인지 신호를 보내줘야 한다.
Transaction
하나의 정보를 보낸다고 하면 여러 개의 Sequence와 Request, Response 들로 이루어져있다.
여러 개의 Bus Operation으로 이루어져 있다.
주소를 보내는 파트와 Data를 받고 보내 부분으로 이루어져 있다.

 

 

Synchronous
: clock이 포함. acknowledge가 없다. 빠르다. Bus에 있는 모든 device가 같은 clock rate로 움직인다라는 제약이 있다. clock에 가까운 device에 도착하는 시간과 멀리있는 곳에 도착하는 시간이 다른데 그것으로부터 오는 문제가 있다.
Asynchronous 
: clock이 없음, 좀 더 많은 range의 장치를 달 수 있다. clock skew를 생각하지 않고 길이를 늘일 수 있다.
handshaking을 하기 위해서 request와 acknowledge가 필요하다.

 

1. IO 장치가 request를 보내고
2. Memory에서 보고 "나 그거 인식했어" acknowledge 를 1로 바꿔준다
3. IO device는 acknowledge를 알아채고 다시 request를 0으로 바꿔준다.
4. IO 장치가 request를 보냄과 동시에 이 address를 읽을래 하고, 주소값을 유지하며 Ack 이 되었음을 보고address를 내린다.
5. request가 1에서 0으로 내려간 것을 보고 acknowledge를 내린다. 
6. data를 올림과 동시에 Memory가 준비됐다고 1로 바꿔주고 
7. 다시 acknowledge가 올라가고 data를 받기 시작한다.
8. IO가 ack 했기 때문에 일정 시간 동안 data를 유지할 필요없이 내리고 ack도 내린다.