Architecture de von Neumann
unité arithmétique et logique (UAL) |
OK |
mémoire (données et programme) |
OK |
unité de contrôle (séquençage des instructions) |
OK |
dispositifs d'entrée-sortie |
? |
Entrées-sorties
- faire entrer des informations extérieures dans le processeur
- communiquer des informations du processeur vers l'extérieur
- comment s'adresser à l'extérieur ?
- de la même façon qu'à la mémoire
- certaines adresses correspondent à l'environnement
- lecture = acquisition, entrée
- écriture = action, sortie
- interface entre données et monde physique : coupleur
Entrées-sorties pour notre processeur
- la sortie du RADM devient le bus d'adresse
- on réserve la moitié des adresses pour les E/S
- chaque périphérique compare l'adresse avec la sienne
- circuit – code – listing
Entrées-sorties
Périphériques plus complexes
- le contrôleur possède plusieurs registres
- ces registres pilotent des signaux plus complexes
- exemple : contrôleur de disque dur
Bus
Bus
Rôle
- transporter les données
- éviter les liaisons point à point
- connecter différents types de périphériques
Nature
- série : transmission bit par bit
- parallèle : transmission mot à mot
- synchrone : échanges régis par une horloge
- asynchrone : échanges régis par un protocole
Bus synchrone
Principe
- une horloge indique quand échanger les données
Cycle de lecture
Cycle d'écriture
Bus asynchrone
Principe
- un protocole permet de savoir quand échanger les données (handshake)
Cycle de lecture
Cycle d'écriture
Arbitrage
Et si plusieurs maîtres demandent le bus en même temps ?
- un maître ne peut demander le bus que s'il est libre
- si plusieurs maîtres le demandent en même temps
il faut en choisir un seul : arbitrage
Méthodes d'arbitrage
- choisir le maître qui a l'adresse la plus grande
- donner tour à tour la priorité à chacun des maîtres
- n'en choisir aucun et les laisser réessayer
Critères de choix
Bus parallèle
- liaisons courtes (beaucoup de fils)
- débit élevé (1 à 2 Go/s pour le PCI-X)
- bus CPU-mémoire (synchrone)
- bus CPU-carte graphique, CPU-disques etc.
Bus série
- liaisons longues (peu de fils)
- débit de plus en plus élevé (8Gbits/s pour PCI Express)
- possibilité de chaîner les périphériques
- souris, clavier, imprimante (USB)