Aty ku përdoret pëlhurë jo e djegshme www.algo-textile.ru. Aksesorë për rrjetat e mushkonjave për rrjetat e mushkonjave 2-sklad.ru.

PCI dhe PCI-X

Autobusët PCI dhe PCI-X

Prezantimi

Autobusët PCI dhe PCI-X janë autobusët kryesorë të zgjerimit të I/O në kompjuterët modernë; për të lidhur adaptorët video, ato plotësohen nga një port AGP. Autobusët e zgjerimit janë lidhje të nivelit të sistemit: ata lejojnë përshtatësit dhe kontrolluesit e pajisjeve periferike të përdorin drejtpërdrejt burimet e sistemit të kompjuterit - memorien dhe hapësirën e adresave I/O, ndërprerjet, aksesin e drejtpërdrejtë të memories. Pajisjet e lidhura me autobusët e zgjerimit mund t'i menaxhojnë vetë këta autobusë, duke fituar akses në pjesën tjetër të burimeve të kompjuterit. Autobusët e zgjerimit zbatohen mekanikisht si slota (lidhës me slota) ose lidhës pin; ato karakterizohen nga një gjatësi e shkurtër përcjellësish, domethënë janë thjesht lokale, gjë që bën të mundur arritjen e shpejtësive të larta të funksionimit. Këta autobusë mund të mos dalin në lidhës, por përdoren për të lidhur pajisjet në pllakat amë të integruara.

Në fillim, autobusi PCI u prezantua si një shtesë (autobus i ndërmjetëm) në sistemet me një autobus ISA. Është projektuar duke pasur parasysh procesorët Pentium, por ka punuar mirë edhe me procesorët i486. Më vonë, PCI për ca kohë u bë autobusi qendror: ai u lidh me autobusin e procesorit nga një urë me performancë të lartë (ura "veriore"), e cila është pjesë e chipset-it të motherboard. Autobusët e mbetur të zgjerimit I/O (ISA / EISA ose MCA), si dhe autobusi lokal X-BUS i ngjashëm me ISA dhe ndërfaqja LPC, me të cilën janë lidhur çipat e motherboard (ROM BIOS, kontrollorët e ndërprerjeve, tastierat, DMA, COM dhe portat LPT, disqet dhe "gjëra të vogla" të tjera), të lidhura me autobusin PCI përmes urës "jug". Në pllakat moderne amë me arkitekturë "hub", autobusi PCI është zhvendosur në periferi, pa cenuar fuqinë e tij të kanalit të komunikimit me procesorin dhe memorien, por edhe pa ngarkuar pajisje të tjera autobus me trafik transit.

Autobusi PCI është sinkron - të gjitha sinjalet janë të lidhura në skajin (buzë) në rritje të sinjalit CLK. Frekuenca nominale e sinkronizimit konsiderohet të jetë 33.3 MHz, nëse është e nevojshme, mund të ulet. Duke filluar me PCI 2.1, lejohet të rritet frekuenca në 66.6 MHz me "pëlqimin" e të gjitha pajisjeve në autobus. Në PCI-X, frekuenca mund të arrijë 133 MHz.

PCI përdor një autobus të shumëfishuar adresash/të dhënash (AD) me një gjerësi tipike 32 bit. Specifikimi përcakton mundësinë e zgjerimit të thellësisë së bitit në 64 bit; Versioni 2.0 PCI-X përcakton gjithashtu një opsion autobusi 16-bit. Me një frekuencë autobusi prej 33 MHz, xhiroja teorike arrin 132 MB / s për një autobus 32-bit dhe 264 MB / s për një autobus 64-bit; me një frekuencë sinkronizimi prej 66 MHz - 264 MB / s dhe 528 MB / s, përkatësisht. Megjithatë, këto maja arrihen vetëm gjatë transmetimit të paketave: për shkak të ngarkesës së protokollit, xhiroja mesatare aktuale e autobusit është më e ulët.

Karakteristikat krahasuese të autobusëve PCI dhe PCI-X dhe autobusëve të tjerë të zgjerimit të kompjuterëve të pajtueshëm me PC janë dhënë në Tabelën. 1.1. Autobusi ISA po zbehet nga kompjuterët desktop, por ai ruan pozicionin e tij në kompjuterët industrialë dhe të integruar, si në variantin tradicional, me slota dhe "sandwich" PC/104. Në kompjuterët notebook përdoren gjerësisht slotet PCMCIA me autobusë PC Card dhe Card Bus. Autobusi LPC është një mjet modern me kosto të ulët për lidhjen e pajisjeve pa burime intensive me motherboard.

ACFG1-Mbështetje për konfigurimin automatik. Për ISA, PnP është një shtesë e vonuar e implementuar nga adaptorë dhe softuer.

Protokolli i sinjalizimit të autobusit PCI dhe PCI-X

Shkëmbimi i informacionit në autobusin PCI dhe PCI-X organizohet në formën e transaksioneve - operacione shkëmbimi të përfunduara logjikisht. Dy pajisje përfshihen në një transaksion tipik - iniciatori i shkëmbimit (iniciatori), i cili është gjithashtu pajisja kryesore (master), dhe pajisja e synuar (TsU, target)), e cila është gjithashtu skllav (skllav). Rregullat për ndërveprimin e këtyre pajisjeve përcaktohen nga protokolli i autobusit PCI. Pajisja mund të monitorojë transaksionet në autobus pa qenë pjesëmarrës në to (pa futur asnjë sinjal); modaliteti i gjurmimit korrespondon me termin Snooping. Ekziston një lloj i veçantë transaksioni (Cikli i veçantë) - transmetimi, në të cilin iniciatori nuk ndërvepron protokollisht me asnjë nga pajisjet. Çdo transaksion ekzekuton një instruksion, zakonisht duke lexuar ose shkruar të dhëna në adresën e specifikuar. Një transaksion fillon me një fazë adrese, në të cilën iniciatori specifikon një komandë dhe një adresë të synuar. Mund të pasojnë fazat e të dhënave, në të cilat një pajisje (burimi i të dhënave) vendos të dhënat në autobus dhe një tjetër (lavamani) i lexon ato. Transaksionet me faza të shumëfishta të të dhënave quhen transaksione grupore. Ekzistojnë gjithashtu transaksione të vetme (me një fazë të të dhënave). Një transaksion mund të përfundojë pa faza të të dhënave nëse pajisja e synuar (ose iniciatori) nuk është gati për të shkëmbyer. Një fazë atributi është shtuar në autobusin PCI-X, në të cilin transmetohen informacione shtesë rreth transaksionit.

Protokolli i sinjalizimit të autobusit PCI dhe PCI-X

Përbërja dhe qëllimi i sinjaleve të ndërfaqes së autobusit janë paraqitur në tabelën më poshtë. Gjendjet e të gjitha linjave të sinjalit perceptohen nga skaji pozitiv CLK, dhe janë këto momente në përshkrimin e mëtejshëm që nënkuptohen me cikle bus (në figurat janë shënuar me vija vertikale me pika). Në momente të ndryshme kohore, pajisje të ndryshme autobus kontrollojnë të njëjtat linja sinjalizuese dhe për një "transferim të autoritetit" korrekt (pa konflikt) kërkohet që të ketë një periudhë kohore gjatë së cilës asnjë pajisje nuk kontrollon linjën. Në diagramet e kohës, kjo ngjarje - e ashtuquajtura "piruetë" (kthesë) - tregohet nga një palë shigjeta gjysmërrethore.

Tabela. Sinjalet e autobusit PCI

Vetëm një mjeshtër mund të kontrollojë autobusin në të njëjtën kohë, duke u dhënë të drejtën për ta bërë këtë nga arbitri. Çdo master ka një palë sinjalesh - REQ# për të kërkuar kontrollin e autobusit dhe GNT# për të pranuar dhënien e kontrollit të autobusit. Pajisja mund të nisë një transaksion (të vendosë sinjalin FRAME#) vetëm kur merr një sinjal aktiv GNT# dhe pret derisa autobusi të jetë joaktiv. Vini re se gjatë pritjes për pushim, arbitri mund të "ndërrojë mendje" dhe t'i japë kontrollin e autobusit një pajisjeje tjetër me një përparësi më të lartë. Heqja e sinjalit GNT# nuk e lejon pajisjen të fillojë transaksionin tjetër dhe në kushte të caktuara (shih më poshtë) mund ta detyrojë pajisjen të ndalojë transaksionin e nisur. Arbitrazhi i kërkesave për përdorimin e autobusit trajtohet nga një nyje speciale - arbitri, i cili është pjesë e urës që lidh këtë autobus me qendrën. Skema e përparësisë (fikse, ciklike, e kombinuar) përcaktohet nga programimi i arbitrit.

Linjat e zakonshme të shumëfishta AD përdoren për adresën dhe të dhënat. Katër linja të shumëfishta C/BE ofrojnë kodim instruksioni në fazën e adresës dhe rezolucionin e bajtit në fazën e të dhënave. Në transaksionet e shkrimit, linjat C/BE lejojnë përdorimin e bajteve të të dhënave njëkohësisht me praninë e tyre në autobusin AD; në transaksionet e leximit, këto sinjale i referohen bajteve të fazës së të dhënave pas tyre. Në fazën e adresës (fillimi i një transaksioni), pajisja kryesore aktivizon sinjalin FRAME#, transmeton adresën e synuar përmes autobusit AD dhe informacionin për llojin e transaksionit (komandën) përmes linjave C/BE#. Pajisja e synuar e adresuar thirret përsëri me një sinjal DEVSEL#. Pajisja kryesore tregon gatishmërinë e saj për shkëmbim të të dhënave me sinjalin IRDY#, kjo gatishmëri mund të vendoset përpara se të marrë DEVSEL#. Kur pajisja e synuar është gjithashtu gati për të komunikuar, ajo do të vendosë sinjalin TRDY#. Të dhënat në autobusin AD transmetohen vetëm kur sinjalet IRDY# dhe TRDY# janë të pranishme njëkohësisht. Me ndihmën e këtyre sinjaleve, pajisjet master dhe objektivi koordinojnë shpejtësitë e tyre duke futur gjendjet e pritjes. Figura më poshtë tregon kohën e shkëmbimit, në të cilën si pajisjet master ashtu edhe ato të synuara hyjnë në ciklet e gjumit. Nëse të dy do të futnin sinjale të gatshme në fund të fazës së adresës dhe nuk do t'i hiqnin ato deri në fund të shkëmbimit, atëherë 32 bit të dhënash do të transmetoheshin në çdo cikël pas fazës së adresës, gjë që do të siguronte arritjen e performancës maksimale të shkëmbimit. Në transaksionet e leximit, pas fazës së adresës, kërkohet një cikël shtesë piruete, gjatë së cilës iniciatori pushon kontrollin e linjës AD; pajisja e synuar do të jetë në gjendje të marrë kontrollin e autobusit AD vetëm në ciklin e ardhshëm të orës. Një piruetë nuk nevojitet në një transaksion shkrimi, pasi të dhënat dërgohen nga iniciatori.

Në autobusin PCI, të gjitha transaksionet trajtohen si breshëri: çdo transaksion fillon me një fazë adrese, e cila mund të pasohet nga një ose më shumë faza të të dhënave. Numri i fazave të të dhënave në paketë nuk tregohet në mënyrë eksplicite, por në ciklin e fazës së fundit të të dhënave, pajisja kryesore heq sinjalin FRAME# kur futet sinjali IRDY#. Në transaksionet e vetme, sinjali FRAME# është aktiv vetëm për një cikël orësh. Nëse pajisja nuk mbështet transaksione grupore në modalitetin skllavë, atëherë duhet të kërkojë që transaksioni i grupit të përfundojë gjatë fazës së parë të të dhënave (duke vendosur STOP# në të njëjtën kohë me TRDY#). Në përgjigje të kësaj, pajisja kryesore do të përfundojë këtë transaksion dhe do të vazhdojë shkëmbimin e transaksionit të mëpasshëm me vlerën e adresës tjetër. Pas fazës përfundimtare të të dhënave, pajisja kryesore heq sinjalin IRDY# dhe autobusi kalon në gjendjen e papunë (Idle) - të dy sinjalet: - FRAME # dhe IRDY # - janë në gjendje pasive.

Iniciatori mund të fillojë transaksionin tjetër pa ciklin e pushimit duke vendosur FRAME# në të njëjtën kohë me heqjen e IRDY#. Transaksione të tilla të shpejta ngjitur (Fast Back-to-Back) mund të adresohen si në një, ashtu edhe në pajisje të ndryshme të synuara. Lloji i parë i transaksioneve të shpejta ngjitur mbështetet nga të gjitha pajisjet PCI që veprojnë si një pajisje e synuar. Mbështetja për llojin e dytë të transaksioneve ngjitur (një mbështetje e tillë është opsionale) tregohet nga biti 7 i regjistrit të statusit. Iniciatori lejohet (nëse mundet) të përdorë transaksione të shpejta ngjitur me pajisje të ndryshme (leja përcaktohet nga biti 9 i regjistrit të komandës) vetëm nëse të gjithë agjentët e autobusit lejojnë aksese të shpejta. Kur shkëmbeni të dhëna në modalitetin PCI-X, transaksionet e shpejta ngjitur nuk lejohen.

Protokolli i autobusit siguron besueshmërinë e shkëmbimit - pajisja kryesore gjithmonë merr informacion në lidhje me përpunimin e transaksionit nga pajisja e synuar. Një mjet për të rritur besueshmërinë e shkëmbimit është përdorimi i paritetit: linjat AD dhe C / BE #, si në fazën e adresës ashtu edhe në fazën e të dhënave, mbrohen nga biti i barazisë PAR (numri i biteve të vendosur të këtyre linjat, duke përfshirë PAR, duhet të jenë të barabarta). Vlera aktuale PAR shfaqet në autobus me një vonesë prej një cikli në lidhje me linjat AD dhe C/BE#. Kur zbulohet një gabim, pajisja gjeneron sinjalin PERR# (i zhvendosur nga një orë pasi një bit i vlefshëm i barazisë shfaqet në autobus). Të gjithë bajtët përfshihen në llogaritjen e barazisë gjatë transmetimit të të dhënave, duke përfshirë bajtet e pavlefshme (të shënuara me një nivel të lartë të sinjalit C/BEx#). Gjendja e biteve, edhe në bajt të të dhënave të pavlefshme, duhet të mbetet e qëndrueshme gjatë fazës së të dhënave.

Çdo transaksion në autobus duhet të planifikohet ose të ndërpritet, dhe autobusi duhet të shkojë në pushim (sinjalet FRAME# dhe IRDY# janë pasive). Përfundimi i një transaksioni ose inicohet nga pajisja kryesore ose inicohet nga pajisja e synuar.

Master mund të përfundojë transaksionin në një nga mënyrat e mëposhtme:

• përfundimi - përfundimi normal në fund të shkëmbimit të të dhënave;
• time-out - përfundim me kohë. Ndodh kur, gjatë një transaksioni, pajisjes kryesore i hiqet e drejta për të kontrolluar autobusin (duke hequr sinjalin GNT#) dhe koha e specifikuar në kohëmatësin e vonesës së saj skadon. Kjo mund të ndodhë nëse pajisja e synuar e adresuar është papritur e ngadaltë ose është planifikuar një transaksion shumë i gjatë. Transaksionet e shkurtra (me një ose dy faza të të dhënave), edhe nëse sinjali GNT# hiqet dhe kohëmatësi skadon, përfundojnë normalisht;
• master-Abort - anuloni transaksionin kur pajisja kryesore nuk merr përgjigje nga pajisja e synuar (sinjali DEVSEL#) brenda kohës së caktuar.

Transaksioni mund të ndërpritet me iniciativën e pajisjes së synuar; për ta bërë këtë, mund të futë një sinjal STOP#. Ekzistojnë tre lloje të përfundimit të transaksionit:

• riprovoni - përsërisni, futjen e sinjalit STOP # me një sinjal pasiv TRDY # përpara fazës së parë të të dhënave. Kjo situatë ndodh kur pajisja e synuar, për shkak të ngarkesës së brendshme, nuk ka kohë të lëshojë të dhënat e para në kohën e duhur (16 cikle). Një riprovim është një tregues për masterin për të rifilluar të njëjtin transaksion;
• shkëputje - shkëputje, futja e sinjalit STOP# gjatë ose pas fazës së parë të të dhënave. Nëse sinjali STOP# futet ndërsa sinjali TRDY# i fazës së ardhshme të të dhënave është aktiv, atëherë kjo e dhënë transmetohet, mbi të cilën kryhet transaksioni. Nëse sinjali STOP# pohohet ndërsa sinjali TRDY# është pasiv, atëherë transaksioni përfundon pa transferuar të dhënat e fazës tjetër. Shkëputja ndodh kur pajisja e synuar nuk është në gjendje të lëshojë ose të marrë pjesën tjetër të të dhënave të paketës në kohën e duhur. Një shkëputje është një tregues për masterin për të rifilluar këtë transaksion, por me një adresë fillestare të modifikuar;
• target-abort - dështimi, futja e sinjalit STOP# njëkohësisht me heqjen e sinjalit DEVSEL# (në rastet e mëparshme, gjatë shfaqjes së sinjalit STOP#, sinjali DEVSEL# ishte aktiv). Pas kësaj, të dhënat nuk transmetohen më. Refuzimi bëhet kur pajisja e synuar zbulon një gabim fatal ose kushte të tjera në të cilat nuk mund ta kryejë më këtë kërkesë (duke përfshirë një komandë të pambështetur).

Përdorimi i tre llojeve të ndërprerjes së transaksionit nuk kërkohet domosdoshmërisht për të gjitha pajisjet e synuara, megjithatë, çdo pajisje kryesore duhet të përgatitet për të përfunduar transaksionet për ndonjë nga këto arsye.

Përfundimi i llojit të riprovës përdoret për të organizuar transaksione të vonuara. Transaksionet e vonuara përdoren vetëm nga pajisjet e ngadalta të synuara, si dhe nga urat PCI kur përkthehen transaksionet në një autobus tjetër. Duke përfunduar (për iniciatorin) transaksionin me kushtin e riprovës, pajisja e synuar e ekzekuton nga brenda këtë transaksion. Kur iniciatori përsërit këtë transaksion (lëshon të njëjtën komandë me të njëjtën adresë dhe të njëjtin grup sinjalesh C/BE# në fazën e të dhënave), pajisja e synuar (ose ura) tashmë do të ketë rezultatin (lexoni të dhënat ose shkruani statusin e përparimit ) që do të kthehet shpejt te iniciatori. Rezultati i një transaksioni në pritje të kryer nga kjo pajisje duhet të ruhet nga pajisja ose ura derisa rezultatet të kërkohen nga iniciatori. Megjithatë, ai mund të "harrojë" të përsërisë transaksionin (për shkak të disa situatave jonormale). Për të shmangur tejmbushjen e buferit të ruajtjes së rezultateve, pajisja duhet t'i hedhë këto rezultate. Një heqje mund të kryhet pa efekte anësore nëse një transaksion është shtyrë në një memorie të paravendosur (me atributin e para-hequr, shih më poshtë). Llojet e mbetura të transaksioneve nuk mund të hidhen pa u ndëshkuar në rastin e përgjithshëm (integriteti i të dhënave mund të cenohet), për ta, hedhja lejohet vetëm pas një riprovimi të pasuksesshëm duke pritur për 215 cikle autobusi (pasi të aktivizohet kohëmatësi i hedhjes). Pajisja mund ta raportojë këtë përjashtim tek drejtuesi i saj (ose në të gjithë sistemin).

Iniciatori i një transaksioni mund të kërkojë përdorimin ekskluziv të autobusit PCI për kohëzgjatjen e një operacioni shkëmbimi që kërkon transaksione të shumta me autobus. Kështu, për shembull, nëse CPU-ja ekzekuton një instruksion modifikimi të të dhënave në një vendndodhje memorie që i përket një pajisjeje PCI, ajo duhet të lexojë të dhënat nga pajisja, t'i modifikojë ato në ALU-në e saj dhe t'ia kthejë rezultatin pajisjes. Për të parandaluar që transaksionet nga iniciatorët e tjerë të ndërhyjnë në këtë operacion (i cili është i mbushur me shkelje të integritetit të të dhënave), ura kryesore e ekzekuton atë si të bllokuar - sinjali i autobusit LOCK # zbatohet për të gjithë kohëzgjatjen e operacionit. Ky sinjal nuk përdoret (ose prodhohet) në asnjë mënyrë nga pajisjet konvencionale PCI (jo nga ura); përdoret vetëm nga urat për të kontrolluar arbitrazhin.

Ndërprerjet e harduerit në kompjuterët e pajtueshëm me PC

Pajisjet PCI kanë aftësinë të sinjalizojnë ngjarje asinkrone duke përdorur ndërprerje. Katër lloje të sinjalizimit të ndërprerjes janë të mundshme në autobusin PCI:

• sinjalizimi tradicional me tela nëpërmjet linjave INTx;
• sinjalizimi me tela i ngjarjeve të menaxhimit të energjisë nëpërmjet linjës PME#;
• sinjalizimi i mesazhit - MSI;
• sinjalizimi i gabimit fatal në linjën SERR#.

Ky kapitull diskuton të gjitha këto lloje të sinjalizimit, si dhe pamjen e përgjithshme të mbështetjes së ndërprerjeve harduerike në kompjuterët e pajtueshëm me PC.

Ndërprerjet e harduerit në kompjuterët e pajtueshëm me PC

Ndërprerjet e harduerit ofrojnë një përgjigje të procesorit ndaj ngjarjeve që ndodhin në mënyrë asinkrone në lidhje me kodin e programit ekzekutues. Kujtojmë se ndërprerjet e harduerit ndahen në të maskueshme dhe të pa maskueshme. Procesori x86 ndalon ekzekutimin e rrymës aktuale të instruksionit në një sinjal ndërprerjeje, duke ruajtur gjendjen (flamujt dhe adresën e kthimit) në pirg dhe ekzekuton rutinën e trajtimit të ndërprerjeve. Një procedurë specifike përpunimi zgjidhet nga tabela e ndërprerjeve nga vektori i ndërprerjes - një numër elementi prej një bajt në këtë tabelë. Vektori i ndërprerjes sillet në procesor në mënyra të ndryshme: për një ndërprerje që nuk maskohet ai fiksohet, për ndërprerje të maskueshme raportohet nga një kontrollues i veçantë i ndërprerjeve. Përveç ndërprerjeve të harduerit, procesorët x86 kanë edhe ndërprerje të brendshme - përjashtime që lidhen me raste të veçanta të ekzekutimit të instruksioneve dhe ndërprerje të softuerit. Për përjashtime, vektori përcaktohet nga vetë kushti i veçantë, dhe 32 vektorët e parë (0-31 ose 00-1Fh) janë të rezervuar nga Intel për përjashtime. Në ndërprerjet e softuerit, numri i vektorit përmbahet në vetë instruksionin (ndërprerjet e softuerit janë vetëm një mënyrë specifike e thirrjes së procedurave sipas numrit, me regjistrin e flamurit të ruajtur më parë në pirg). Të gjitha këto ndërprerje përdorin të njëjtin grup prej 256 vektorësh të mundshëm. Historikisht, vektorët e përdorur për ndërprerjet e harduerit mbivendosen me përjashtim dhe vektorët e ndërprerjeve të softuerit të përdorur për thirrjet e shërbimit BIOS dhe DOS. Kështu, për një numër numrash vektorial, procedura e referuar nga tabela e ndërprerjeve duhet së pari të përmbajë kodin e programit që përcakton se për çfarë arsye është thirrur: për shkak të një përjashtimi, një ndërprerjeje harduerike ose për të thirrur ndonjë shërbim të sistemit. Kështu, procedura që ofron në të vërtetë reagimin e procesorit ndaj të njëjtës ngjarje asinkrone do të thirret vetëm pas një sërë veprimesh për të identifikuar burimin e ndërprerjes. Këtu vërejmë gjithashtu se i njëjti vektor i ndërprerjes mund të përdoret nga disa pajisje periferike - ky është i ashtuquajturi përdorim i përbashkët i ndërprerjeve, i cili diskutohet në detaje më poshtë.

Thirrja e rutinës së shërbimit të ndërprerjes në modalitetin real dhe të mbrojtur të procesorit ndryshon ndjeshëm:

• në modalitetin real, tabela e ndërprerjeve përmban tregues larg prej 4 bajtësh (segment dhe kompensim) për procedurat përkatëse që thirren nga një thirrje larg (Thirrje larg me flamuj të ruajtur paraprakisht). Madhësia (256 × 4 bajt) dhe pozicioni i tabelës (fillon në adresën 0) janë fikse;
• në modalitetin e mbrojtur (dhe në rastin e saj të veçantë, modalitetin V86), tabela përmban përshkrues të ndërprerjeve 8-bajtë, të cilët mund të jenë portat e ndërprerjeve (Porta e ndërprerjes), kurthe (Trap Gate) ose detyra (Task Gate). Madhësia e tabelës mund të zvogëlohet (maksimumi është 256 × 8 bajt), pozicioni i tabelës mund të ndryshojë (përcaktohet nga përmbajtja e regjistrit IDT të procesorit). Kodi i mbajtësit të ndërprerjeve duhet të jetë të paktën po aq i privilegjuar sa kodi i detyrës së ndërprerë (përndryshe do të aktivizohet një përjashtim mbrojtës). Për këtë arsye, mbajtësit e ndërprerjeve duhet të ekzekutohen në nivelin e kernelit OS (niveli i privilegjit zero). Ndryshimi i nivelit të privilegjit kur telefononi mbajtësin çon në kohën shtesë të shpenzuar për ripërcaktimin e stivës. Ndërprerjet që shkaktojnë një ndërprerës detyrash (nëpërmjet Task Gate) shpenzojnë një kohë të konsiderueshme në një ndërprerës të kontekstit - shkarkimi i regjistrave të procesorit në segmentin e statusit të detyrës së vjetër dhe ngarkimi i tyre nga segmenti i statusit të asaj të re.

Numrat vektorialë të përdorur për ndërprerjet e harduerit në sistemet operative të modalitetit të mbrojtur ndryshojnë nga ato të përdorura në sistemet operative të modalitetit real për të shmangur konfliktet me vektorët e përdorur për përjashtimet e procesorit.

Procesori i përgjigjet gjithmonë një ndërprerjeje që nuk mund të maskohet (NMI - Ndërprerja e pa maskueshme) (nëse ka përfunduar mirëmbajtja e NMI-së së mëparshme); ky ndërprerje korrespondon me një vektor fiks prej 2. Ndërprerjet e pa maskueshme në PC përdoren për të sinjalizuar gabime harduerike fatale. Sinjali në linjën NMI vjen nga qarqet e kontrollit të memories (pariteti ose ECC), nga linjat e kontrollit të autobusit ISA (IOCHK) dhe autobusit PCI (SERR #). Sinjali NMI çaktivizohet përpara hyrjes së procesorit duke vendosur bitin 7 të portës 070h në 1, burimet individuale aktivizohen dhe identifikohen nga bitet e portës 061h:

• bit 2 R/W - ERP - aktivizoni kontrollin e RAM-it dhe sinjalizoni autobusin SERR# PCI;
• bit 3 R/W - EIC - aktivizimi i kontrollit të autobusit ISA;
• biti 6 R - IOCHK - gabimi i kontrollit në autobusin ISA (sinjali IOCHK #);
• biti 7 R - PCK - Gabim i paritetit RAM ose sinjali SERR# në autobusin PCI.

Përgjigja e procesorit ndaj ndërprerjeve të maskueshme mund të vonohet duke pastruar flamurin e brendshëm IF (instruksioni CLI çaktivizon ndërprerjet, STI aktivizon). Ndërprerjet e maskueshme përdoren për të sinjalizuar ngjarjet në pajisje. Kur ndodh një ngjarje që kërkon një përgjigje, përshtatësi (kontrolluesi) i pajisjes gjeneron një kërkesë për ndërprerje, e cila futet në hyrjen e kontrolluesit të ndërprerjes. Detyra e kontrolluesit të ndërprerjeve është të sjellë kërkesën për ndërprerje në procesor dhe të raportojë vektorin me të cilin zgjidhet procedura e trajtimit të ndërprerjeve të softuerit.

Rutina e ndërprerjes së pajisjes duhet të kryejë aktivitete të mirëmbajtjes së pajisjes, duke përfshirë rivendosjen e kërkesës së saj për të mundësuar përgjigjen ndaj ngjarjeve të mëposhtme dhe dërgimin e komandave të përfundimit te kontrolluesi i ndërprerjes. Kur thërret një rutinë përpunimi, procesori ruan automatikisht vlerën e të gjithë flamujve në pirg dhe rivendos flamurin IF, i cili çaktivizon ndërprerjet e maskueshme. Pas kthimit nga kjo procedurë (duke përdorur instruksionin IRET), procesori rikthen flamujt e ruajtur, duke përfshirë grupin (para ndërprerjes) IF, i cili përsëri mundëson ndërprerjet. Nëse, gjatë funksionimit të mbajtësit të ndërprerjeve, kërkohet një përgjigje ndaj ndërprerjeve të tjera (përparësi më e lartë), atëherë udhëzimi STI duhet të jetë i pranishëm në mbajtës. Kjo është veçanërisht e vërtetë për mbajtësit e gjatë; këtu udhëzimi STI duhet të futet sa më shpejt që të jetë e mundur, menjëherë pas seksionit kritik (të pandërprerë). Kontrolluesi i ndërprerjeve do t'i shërbejë ndërprerjet e ardhshme të nivelit të njëjtë ose më të ulët të prioritetit vetëm pasi të ketë marrë komandën e ndërprerjes EOI (Fund Of Interrupt).

Kompjuterët e pajtueshëm me IBM PC përdorin dy lloje kryesore të kontrolluesve të ndërprerjeve:

• PIC (Peripheral Interrupt Controller) është një kontrollues i ndërprerjeve periferike që është softuer i pajtueshëm me kontrolluesin "historik" 8259A të përdorur në modelet e para të PC IBM. Që nga ditët e IBM PC / AT, një palë PIC me kaskadë është përdorur për të shërbyer deri në 15 linja kërkesash për ndërprerje;
• APIC (Advanced Peripheral Interrupt Controller) është një kontrollues i avancuar i ndërprerjeve periferike i prezantuar për të mbështetur sistemet multiprocesorike në kompjuterë të bazuar në procesorë të gjeneratës 4-5 (486 dhe Pentium) dhe përdoret ende për modelet e mëvonshme të procesorëve. Përveç mbështetjes së konfigurimeve me shumë procesorë, APIC modern ju lejon të rritni numrin e linjave të disponueshme të ndërprerjeve dhe kërkesat për ndërprerje të procesit nga pajisjet PCI të dërguara përmes mekanizmit të mesazheve (MSI). Një kompjuter i pajisur me një kontrollues APIC duhet gjithashtu të jetë në gjendje të funksionojë në një modalitet të pajtueshëm me një palë standarde PIC. Ky modalitet aktivizohet nga rivendosja (dhe ndezja) e harduerit, e cila lejon përdorimin e sistemeve të vjetra operative dhe aplikacioneve MS DOS që nuk njohin APIC dhe multiprocessing.

Skema tradicionale për gjenerimin e kërkesave për ndërprerje duke përdorur një palë PIC është paraqitur në figurën më poshtë.

Inputet e kontrolluesit të ndërprerjes marrin kërkesa nga pajisjet e sistemit (tastiera, kohëmatësi i sistemit, kohëmatësi CMOS, bashkëprocesori), kontrollorët periferikë të motherboard dhe kartat e zgjerimit. Tradicionalisht, të gjitha linjat e kërkesave që nuk janë të zëna nga pajisjet e listuara janë të pranishme në të gjitha slotet e autobusit ISA/EISA. Këto rreshta quhen IRQx dhe kanë një qëllim të përbashkët (shih tabelën më poshtë). Disa nga këto linja i jepen autobusit PCI. Tabela gjithashtu pasqyron prioritetet e ndërprerjes - kërkesat janë renditur në rend zbritës. Numrat e vektorëve që korrespondojnë me linjat e kërkesës së kontrolluesit, sistemin e përparësisë dhe disa parametra të tjerë vendosen në mënyrë programore kur kontrolluesit inicializohen. Këto cilësime bazë mbeten tradicionale për pajtueshmërinë e softuerit, por janë të ndryshme për OS real dhe të mbrojtur. Kështu, për shembull, në Windows OS, vektorët bazë për kontrollorët master dhe slave janë përkatësisht 50h dhe 58h.

*1 Kërkesat për ndërprerje 0, 1, 8 dhe 13 nuk dalin në autobusët e zgjerimit.
*2 Numrat e vektorëve tregohen kur punoni në modalitetin real të procesorit.
*3 Numrat e vektorëve tregohen kur punoni në Windows OS.

Çdo pajisje që kërkon ndërprerje për të funksionuar duhet t'i caktohet një numër i ndryshëm ndërprerjeje. Caktimi i numrave të ndërprerjeve bëhet në dy mënyra: së pari, një përshtatës që ka nevojë për ndërprerje duhet të konfigurohet për të përdorur një linjë të veçantë autobusi (me kërcyes ose softuer). Së dyti, softueri që mbështet këtë përshtatës duhet të informohet për numrin e vektorit që përdoret. Sistemi PnP për autobusët ISA dhe PCI mund të marrë pjesë në procesin e caktimit të ndërprerjeve; parametrat e veçantë të konfigurimit CMOS përdoren për të shpërndarë linjat e kërkesave midis autobusëve. Sistemet operative moderne kanë aftësinë të ndryshojnë caktimin e kërkesave në lidhje me ndarjen e bërë përmes CMOS Setup.

Pasi të jetë konfiguruar sistemi i ndërprerjeve (kontrolluesi i ndërprerjeve është inicializuar, linjat e kërkesave janë caktuar në pajisje dhe janë vendosur treguesit për procedurat e përpunimit), ndërprerjet e maskuara të harduerit përpunohen si më poshtë:

• pajisja aktivizon linjën e kërkesës për ndërprerje që i është caktuar në një ngjarje ndërprerjeje;
• kontrolluesi merr sinjale kërkese nga burimet e ndërprerjes (sinjalet IRQx) dhe, nëse ka një kërkesë të pa maskuar, dërgon një sinjal të përgjithshëm të kërkesës për ndërprerje (sinjal INTR) te procesori x86;
• procesori, duke iu përgjigjur kërkesës (kur ndërprerjet janë të aktivizuara nga flamuri IF), ruan përmbajtjen e regjistrit të flamurit dhe adresën e kthimit në pirg, pas së cilës ai formon një cikël autobusi INTA (Interrupt Acknowledge, Confirmation Interrupt), i cili është sjellë në kontrolluesin e ndërprerjes;
• në momentin që merret sinjali INTA, kontrolluesi i ndërprerjes rregullon gjendjen e hyrjeve të kërkesës së tij - deri në këtë moment gjendja e tyre mund të kishte ndryshuar: mund të shfaqen kërkesa të reja ose një kërkesë nga një pajisje "e paduruar" mund të zhduket. Kontrolluesi analizon kërkesat hyrëse në përputhje me skemën e prioritetit të programuar dhe i dërgon procesorit një vektor të ndërprerjes që korrespondon me kërkesën e pamaskuar me prioritet më të lartë të pranishme në hyrjen e kontrolluesit në momentin që lëshohet komanda e autobusit INTA. Në të njëjtën kohë, kontrolluesi kryen edhe disa veprime në përputhje me politikën e përcaktuar prioritare, duke marrë parasysh se cili vektor është dërguar (cila nga kërkesat shkoi për shërbim);
• Pasi ka marrë vektorin e ndërprerjes, procesori, me numrin e tij, thërret procedurën përkatëse të trajtimit të ndërprerjeve. Nëse një vektor i caktuar i ndërprerjeve përdoret jo vetëm për ndërprerjet e harduerit, por edhe për përjashtimet dhe/ose ndërprerjet e softuerit, atëherë procedura duhet së pari të përcaktojë se cilit prej këtyre llojeve i përket ngjarja. Për ta bërë këtë, procedura mund të hyjë në kontrolluesin PIC (lexoni regjistrin ISR) dhe të analizojë gjendjen e regjistrave të procesorit. Hapat e mëtejshëm merren parasysh për rastin kur zbulohet një ndërprerje harduerike;
• procedura e trajtimit të ndërprerjes duhet të identifikojë burimin e ndërprerjes - të përcaktojë pajisjen që e ka shkaktuar atë. Në rastin e përdorimit të përbashkët nga disa pajisje të këtij numri të kërkesës (pra, vektori), burimi i ndërprerjes mund të identifikohet vetëm nga akseset e njëpasnjëshme në regjistrat e secilës prej këtyre pajisjeve. Në këtë rast, duhet të merret parasysh mundësia e marrjes së kërkesave nga disa pajisje njëkohësisht ose në procesin e përpunimit të një ndërprerjeje nga njëra prej tyre;
• procedura duhet t'i shërbejë pajisjes së burimit të ndërprerjes - të kryejë veprime "të dobishme" që lidhen me ngjarjen që pajisja sinjalizoi. Ky shërbim duhet të sigurojë gjithashtu që sinjali i kërkesës për ndërprerje të hiqet nga kjo pajisje. Në rastin e ndërprerjeve të përbashkëta, mund të ketë disa burime dhe të gjitha kërkojnë shërbim;
• nëse përpunimi i ndërprerjeve kërkon një kohë të gjatë, gjatë së cilës sistemi duhet t'i përgjigjet kërkesave me prioritet më të lartë, atëherë pas seksionit kritik, mbajtësi përfshin një instruksion STI që vendos flamurin e aktivizimit të ndërprerjes (IF) në procesor. Nga kjo pikë e tutje, ndërprerjet e ndërlidhura janë të mundshme, duke ndërprerë punën e këtij operatori me një procedurë tjetër me prioritet më të lartë;
• procedura e trajtimit të ndërprerjeve duhet t'i dërgojë kontrolluesit një komandë të përfundimit të përpunimit të ndërprerjes EOI (Fund Of Interrupt), me anë të së cilës kontrolluesi do të lejojë marrjen e mëvonshme të një sinjali nga hyrja e servisuar dhe ato me prioritet më të ulët. Kjo duhet të bëhet pas heqjes së sinjalit të ndërprerjes nga pajisjet e servisuara, përndryshe kontrollori do të dërgojë një kërkesë të re pas EOI. Një përpunues i ndërprerjeve për të cilin ka ardhur një kërkesë nga një skllave duhet t'i dërgojë një EOI si skllavit ashtu edhe masterit. Seksioni i mbajtësit nga lëshimi i komandës EOI deri në përfundim (instruksioni IRET) duhet të jetë i pandërprerë, domethënë është një seksion kritik. Nëse mbajtësi lejoi ndërprerje të ndërlidhura, atëherë përpara se të lëshojë komandën EOI, duhet të ketë një instruksion CLI që çaktivizon ndërprerjet;
• përpunimi i ndërprerjeve plotësohet me instruksionin IRET, sipas të cilit procesori kthehet në ekzekutimin e rrymës së instruksioneve të ndërprera, pasi paraprakisht ka marrë përmbajtjen e regjistrit të flamurit nga steka. Në këtë rast, ndërprerjet e harduerit do të aktivizohen përsëri.

Kjo sekuencë përshkruhet në lidhje me një kontrollues konvencional të ndërprerjeve (PIC), në sistemet APIC, mënyra se si shpërndahet vektori i ndërprerjes nga kontrolluesi te procesori, dhe në ndërprerjet MSI, mënyra se si shpërndahet sinjali nga pajisja në APIC. ndryshimet e kontrolluesit. Këto nuanca përshkruhen në seksionet e mëposhtme.

informacion i pergjithshem

Urat PCI (PCI Bridge) janë pajisje speciale për lidhjen e autobusëve PCI (dhe PCI-X) me njëri-tjetrin dhe me autobusët e tjerë. Host Bridge përdoret për të lidhur PCI me qendrën e kompjuterit (memoria e sistemit dhe procesori). "Detyra e nderuar" e urës kryesore është të gjenerojë thirrje në hapësirën e konfigurimit nën kontrollin e CPU, e cila lejon hostin (CPU) të konfigurojë të gjithë nënsistemin e autobusit PCI. Mund të ketë disa ura kryesore në sistem, gjë që bën të mundur sigurimin e komunikimit me performancë të lartë me qendrën për një numër më të madh pajisjesh (numri i pajisjeve në një autobus është i kufizuar). Nga këta autobusë, njëri është caktuar me kusht si kryesor (autobus 0).

PCI peer bridge (PeertoPeer Bridge) përdoren për të lidhur autobusët PCI shtesë. Këto ura prezantojnë gjithmonë ngarkesën shtesë të transferimit të të dhënave, në mënyrë që xhiroja efektive e pajisjes që komunikon me shpërndarësin të ulet me çdo urë që pengohet.

Për lidhjen e autobusëve PCMCIA, CardBus, MCA, ISA/EISA, X-Bus dhe LPC përdoren ura speciale, të cilat përfshihen në çipset e motherboard ose janë pajisje (çipa) të veçanta PCI. Këto ura kryejnë konvertimin e ndërfaqeve të autobusëve që lidhin, sinkronizimin dhe buferimin e shkëmbimeve të të dhënave.

Çdo urë është e programueshme - i jepen diapazoni i adresave në memorie dhe hapësirat I/O të caktuara për pajisjet në autobusët e saj. Nëse adresa CC e transaksionit aktual në një autobus (ana) të urës i përket autobusit të anës së kundërt, ura e përkthen transaksionin në autobusin përkatës dhe negocion protokollet e autobusit. Kështu, një grup urave PCI kryen qasje në rrugëzim (drejtim) mbi autobusët e lidhur. Nëse ka disa ura kryesore në sistem, atëherë rrugëtimi nga skaji në skaj midis pajisjeve në autobusë të ndryshëm mund të mos jetë i mundur: urat kryesore mund të lidhen me njëra-tjetrën vetëm përmes shtigjeve kryesore të kontrolluesit të memories. Mbështetja për përkthimin e të gjitha llojeve të transaksioneve PCI përmes urave kryesore në këtë rast rezulton të jetë shumë e ndërlikuar, dhe për këtë arsye specifikimi PCI nuk kërkohet rreptësisht. Kështu, të gjitha pajisjet aktive të të gjithë autobusëve PCI mund të hyjnë në kujtesën e sistemit, por mundësia e komunikimit peer-to-peer mund të jetë në varësi të faktit nëse këto pajisje i përkasin një ose një autobusi tjetër PCI.

Përdorimi i urave PCI ofron mundësi të tilla si:

• rritja e numrit të mundshëm të pajisjeve të lidhura, duke kapërcyer kufizimet e specifikimeve elektrike të autobusit;
• ndarja e pajisjeve PCI në segmente - autobusët PCI - me karakteristika të ndryshme të gjerësisë së bitit (32/64 bit), frekuencës së orës (33/66/100/133 MHz), protokollit (PCI, PC-X Mode 1, PCI-X Mode 2, PCI express). Në çdo autobus, të gjithë abonentët janë të barabartë me anëtarin më të dobët; rregullimi i saktë i pajisjeve në autobusë ju lejon të përdorni aftësitë e pajisjeve dhe motherboard me efikasitet maksimal;
• organizimi i segmenteve me lidhje / shkyçje "të nxehtë" të pajisjeve;
• organizimi i ekzekutimit të njëkohshëm paralel të transaksioneve nga iniciatorët e vendosur në autobusë të ndryshëm.

Çdo urë PCI lidh vetëm dy autobusë: primarin (autobusi primar), i vendosur më afër majës së hierarkisë, me atë dytësor (autobusi dytësor); ndërfaqet e urës me të cilën lidhet me këta autobusë quhen përkatësisht parësore dhe dytësore. Lejohet vetëm një konfigurim i pastër i pemës, d.m.th. dy autobusë janë të lidhur me njëri-tjetrin vetëm nga një urë dhe nuk ka "laqe" urash. Autobusët e lidhur me ndërfaqen dytësore të një ure të caktuar nga ura të tjera quhen autobusë të varur. Urat PCI formojnë një hierarki autobusësh PCI, në krye të të cilave është një autobus kryesor me numër zero i lidhur me urën kryesore. Nëse ka disa ura kryesore, atëherë nga gomat e tyre (të barabarta me njëra-tjetrën në rang) autobusi me numrin zero do të jetë me kusht kryesor.

Ura duhet të kryejë një sërë funksionesh të detyrueshme:

• shërbimi i autobusit të lidhur me ndërfaqen e tij dytësore:
• arbitroni - merrni sinjalet e kërkesës REQx# nga drejtuesit e autobusëve dhe u jepni atyre të drejtën për të kontrolluar autobusin me sinjale GNTx#
• parkoni autobusin — dërgoni një sinjal GNTx# në një pajisje kur kontrolli i autobusit nuk kërkohet nga asnjë prej masterave;
• gjenerojnë cikle konfigurimi të tipit 0 me formimin e sinjaleve individuale IDSEL në pajisjen PCI të adresuar;
• sinjalet e kontrollit "tërheq" në një nivel të lartë;
• përcaktoni aftësitë e pajisjeve të lidhura dhe zgjidhni mënyrën e funksionimit të autobusit që i plotëson ato (frekuenca, thellësia e bitit, protokolli);
• gjeneroni një rivendosje të harduerit (RST#) duke rivendosur nga ndërfaqja kryesore dhe me komandë, duke raportuar mënyrën e zgjedhur me një sinjalizim të veçantë.
• të mbajë hartat e burimeve të vendosura në anët e ndryshme të urës;
• përgjigjeni nën maskën e një pajisjeje të synuar ndaj transaksioneve të iniciuara nga masteri në një ndërfaqe dhe i adresuar një burimi të vendosur në anën e një ndërfaqe tjetër; transmetoni këto transaksione në një ndërfaqe tjetër, duke vepruar si një pajisje kryesore, dhe transferoni rezultatet e tyre tek iniciatori i vërtetë.

Urat që kryejnë këto funksione quhen ura transparente; për të punuar me pajisjet pas urave të tilla, nuk kërkohen drejtues shtesë urë. Janë këto ura që përshkruhen në specifikimin PCI Bridge 1.1, dhe për to, si pajisje PCI, ekziston një klasë e veçantë (06). Në këtë rast, nënkuptohet një model adresimi "i sheshtë" i burimeve (memoria dhe I/O): çdo pajisje ka adresat e veta që janë unike (jo të mbivendosura me të tjerat) brenda një sistemi të caktuar (kompjuter).

Ekzistojnë gjithashtu ura jo transparente që ju lejojnë të organizoni segmente të veçanta me hapësirat e tyre lokale të adresave. Një urë opake kryen përkthim (përkthim) adresash për transaksionet ku iniciatori dhe pajisja e synuar janë në anët e kundërta të urës. Jo të gjitha burimet (sferat e adresave) të anës së kundërt mund të jenë të arritshme përmes një ure të tillë. Urat opake përdoren, për shembull, kur një nënsistem "Inteligjent I/O" (I20) me procesorin e tij I/O dhe hapësirën lokale të adresave ndahet në një kompjuter.

informacion i pergjithshem

Autobusi PCI u ndërtua fillimisht me aftësinë për të konfiguruar automatikisht burimet e sistemit (hapësirat e kujtesës dhe I/O dhe linjat e kërkesës për ndërprerje). Konfigurimi automatik i pajisjes (zgjedhja e adresave dhe ndërprerjet) mbështetet nga BIOS dhe OS; ai fokusohet në teknologjinë PnP. Standardi PCI përcakton për çdo funksion një hapësirë ​​konfigurimi deri në 256 regjistra (8-bit), të pacaktuar as në hapësirën e memories as në hapësirën I/O. Ato aksesohen nga komandat speciale të autobusit, Leximi i konfigurimit dhe Shkrimi i konfigurimit, të krijuara duke përdorur një nga mekanizmat harduer-softuerikë të përshkruar më poshtë. Në këtë hapësirë, ka zona që janë të detyrueshme për të gjitha pajisjet, dhe ato specifike. Një pajisje e veçantë mund të mos ketë regjistra në të gjitha adresat, por duhet të mbështesë përfundimin normal për operacionet që u drejtohen atyre. Në këtë rast, leximi i regjistrave joekzistues duhet të kthejë zero, dhe shkrimi duhet të kryhet si një operacion boshe.

Hapësira e konfigurimit të një funksioni fillon me një kokë standarde që përmban identifikues të klasës së shitësit, pajisjes dhe pajisjes, si dhe një përshkrim të burimeve të kërkuara dhe të zëna të sistemit. Struktura e kokës është e standardizuar për pajisjet e zakonshme (lloji 0), urat PCI-PCI (tipi 1), urat PCI-CardBus (lloji 2). Lloji i kokës përcakton vendndodhjen e regjistrave të njohur dhe caktimin e biteve të tyre. Kreu mund të ndiqet nga regjistra të veçantë të pajisjes. Për aftësitë e standardizuara të pajisjes (siç është menaxhimi i energjisë), ekzistojnë blloqe regjistrash me qëllime të njohura në hapësirën e konfigurimit. Këto blloqe janë të organizuara në zinxhirë, blloku i parë i tillë referohet në kokën standarde (CAP_PTR); në regjistrin e parë të bllokut ka një lidhje me bllokun tjetër (ose 0 nëse ky bllok është i fundit). Kështu, duke parë zinxhirin, softueri i konfigurimit merr një listë të të gjitha vetive të disponueshme të pajisjes dhe pozicionet e tyre në hapësirën e konfigurimit të funksionit. PCI 2.3 përcakton CAP_ID-et e mëposhtme, disa prej të cilave do t'i shikojmë:

• 01 - menaxhimi i energjisë;
• 02 - porti AGP;
• 03 - VPD (Vital Product Data), të dhëna që japin një përshkrim të plotë të vetive harduerike (dhe ndoshta softuerike) të pajisjeve;
• 04 - numërimi i lojërave elektronike dhe shasisë;
• 05 - MSI ndërpret;
• 06 - Hot Swap, prizë e nxehtë për PCI kompakte;
• 07 - Zgjatjet e protokollit PCI-X;
• 08 - e rezervuar për AMD;
• 09 - sipas gjykimit të prodhuesit (Vendor Specific);
• 0Ah - porti i korrigjimit (Port i korrigjimit);
• 0Bh - PCI Hot Plug, furnizim standard i prizës së nxehtë.

Në pajisjet PCI-X për modalitetin 2, hapësira e konfigurimit zgjerohet në 4096 bajt; përshkrimet e zgjeruara të pronave mund të jenë të pranishme në hapësirën e zgjeruar.

Pas një rivendosjeje të fortë (ose ndezjes), pajisjet PCI nuk i përgjigjen kërkesave të memories dhe hapësirës hyrëse/dalëse, ato janë të disponueshme vetëm për operacionet e leximit dhe shkrimit të konfigurimit. Në këto operacione, pajisjet zgjidhen nga sinjale individuale IDSEL, duke lexuar regjistrat, softueri i konfigurimit mëson për kërkesat e burimeve dhe opsionet e mundshme për konfigurimin e pajisjeve. Pas alokimit të burimeve të kryera nga programi i konfigurimit (gjatë testit POST ose gjatë nisjes së OS), parametrat e konfigurimit (adresat bazë) shkruhen në regjistrat e konfigurimit të pajisjes. Vetëm pas kësaj, bitet vendosen për pajisjet (më saktë, funksionet) që u lejojnë atyre t'u përgjigjen komandave për të hyrë në memorie dhe portet I / O, si dhe të kontrollojnë vetë autobusin. Për të gjetur gjithmonë një konfigurim funksional, të gjitha burimet e zëna nga kartat duhet të jenë të lëvizshme në hapësirat e tyre. Për pajisjet shumëfunksionale, çdo funksion duhet të ketë hapësirën e vet të konfigurimit. Një pajisje mund të hartojë të njëjtat regjistra si në memorie ashtu edhe në hapësirën hyrëse/dalëse. Në të njëjtën kohë, të dy përshkruesit duhet të jenë të pranishëm në regjistrat e tyre të konfigurimit, por drejtuesi duhet të përdorë vetëm një metodë aksesi (mundësisht përmes memories).

Kreu i hapësirës së konfigurimit përshkruan nevojat për tre lloje adresash:

• regjistron në hapësirën hyrëse-dalëse (I/O Space));
• Regjistrat I/O të hartuar me memorie (Memory Mapped I/O). Kjo është një zonë memorie që duhet të aksesohet në përputhje të plotë me atë që kërkon iniciatori i shkëmbimit. Qasja në këto regjistra mund të ndryshojë gjendjen e brendshme të pajisjeve periferike;
• memorie që lejon marrjen paraprake (Memory Prefetchable). Kjo është një zonë memorie, leximi "ekstra" i së cilës (me rezultate të papërdorura) nuk çon në efekte anësore, të gjithë bajtet lexohen pavarësisht nga sinjalet BE #, dhe shkrimet e bajteve individuale mund të kalohen (d.m.th., kjo është kujtesa e pastër).

Kërkesat e adresës tregohen në regjistrat e adresave bazë - BAR (Regjistri i adresave bazë). Programi i konfigurimit mund të përcaktojë gjithashtu dimensionet e zonave të kërkuara. Për ta bërë këtë, pas një rivendosjeje të harduerit, ai duhet të lexojë dhe ruajë vlerat e adresave bazë (këto do të jenë adresa si parazgjedhje), të shkruajë FFFFFFFFh në secilin regjistër dhe të lexojë përsëri vlerën e tyre. Në fjalët e marra, ju duhet të rivendosni llojin e bitave të dekodimit (bitët për memorien dhe bitet për I/O), përmbysni dhe rritni fjalën 32-bit që rezulton - rezultati do të jetë gjatësia e rajonit (injoroni bitet për portet) . Metoda supozon se gjatësia e rajonit shprehet me numrin 2n dhe rajoni është i rreshtuar natyrshëm. Kreu standard mban deri në 6 regjistra të adresave bazë, por kur përdoret adresimi 64-bit, numri i blloqeve të përshkruara zvogëlohet. BAR-et e papërdorura duhet të kthejnë gjithmonë zero kur lexohen.

PCI ka mbështetje për pajisjet e vjetra (VGA, IDE), të cilat e deklarojnë veten si të tillë nga kodi i klasës në kokë. Adresat e portave të tyre tradicionale (fikse) nuk deklarohen në hapësirën e konfigurimit, por pasi të vendoset biti i aktivizimit, pajisjet lejohen t'u përgjigjen edhe atyre adresave.

HighPoint RocketRAID 2320: Kontrolluesi i dytë SATA II PCIe RAID në laboratorin tonë.

Ndërfaqja PCI Express (PCIe) ka qenë në treg për rreth një vit e gjysmë, por ajo ende perceptohet, në pjesën më të madhe, si një ndërfaqe e re e kartës grafike. Pllakat amë të desktopit me mbështetje PCI Express ofrojnë lojëra elektronike shtesë me këtë ndërfaqe, por ato përdoren rrallë sot. Në fakt, si dhe versionet me më shumë bandwidth në motherboard për serverë dhe stacione pune.

Ndërsa në teori PCI Express x16 mund të sigurojë më shumë gjerësi bande se PCI-X 533 (8 GB/s kundrejt 4,26 GB/s), është e rëndësishme të theksohet se PCIe nuk kishte për qëllim të zëvendësonte PCI-X, por ndërfaqe të tjera, më të vjetra të autobusëve. PCIe synonte të zëvendësonte ndërfaqen grafike AGP për arsye marketingu dhe gjithashtu të hapte rrugën për përdorimin e dy kartave grafike. Dhe autobusi paralel PCI i vjetëruar 32-bit gjithashtu duhej të zëvendësohej. PCI vështirë se është një autobus i mirë sipas standardeve moderne: ofron gjerësi bande relativisht të ulët, e cila, për më tepër, ndahet midis të gjitha pajisjeve PCI. Teknologjitë moderne si gigabit ethernet, pajisjet periferike me rezolucion të lartë dhe kontrollorët e ruajtjes kërkojnë më shumë gjerësi bande.

Le të kalojmë në thelbin e PCI Express: kjo ndërfaqe nuk është domosdoshmërisht më e shpejtë se PCI-X, por është më e thjeshtë dhe ofron gjerësi brezi veçmas për secilën pajisje. Kjo është arsyeja pse ka gjithnjë e më shumë çipa server/stacioni pune me mbështetje PCI Express sot: është shumë joshëse kur gjerësia e brezit i ndahet çdo pajisjeje.

Një nga aplikacionet e mundshme mund të quhet menjëherë kontrollorët e rrjetit dhe ruajtjes, pasi ata kanë vuajtur prej kohësh për shkak të "ngushtësisë" së ndërfaqes. Kuptohet, ndërtimi i një mjedisi testimi Ethernet 10 Gb/s është më i vështirë sesa përdorimi i kontrollorëve të ruajtjes. Prandaj, ne zgjodhëm RAID për testim.

Ne zgjodhëm dy kontrollorët më të fundit HighPoint Serial ATA II RAID RocketRAID, 2220 dhe 2320, sepse ato bazohen në të njëjtën teknologji dhe ndryshojnë vetëm në ndërfaqe. 2220 është një model PCI-X, ndërsa 2320 përdor një ndërfaqe x4 PCI Express.

PCI-X është një version i përmirësuar ndjeshëm i autobusit paralel të ndërlidhjes së komponentëve periferikë (PCI). Është ndërtuar mbi një topologji klasike të autobusit dhe kërkon një numër të madh gjurmësh/kunjash për t'u lidhur. Siç e përmendëm më lart, gjerësia e brezit të disponueshëm ndahet midis të gjitha pajisjeve.

Ndryshe nga PCI i rregullt në kompjuterin tuaj, i cili është 32 bit i gjerë, PCI-X është një autobus 64-bit. Si rezultat, gjerësia e brezit dyfishohet automatikisht, ashtu si edhe numri i pjesëve/kunjave dhe madhësive të sloteve. Por çdo gjë tjetër, duke përfshirë protokollet e transmetimit, sinjalet dhe llojet e lidhësve, është e përputhshme me prapavijën. Kjo do të thotë, një kartë PCI 32-bit (3.3 V) mund të instalohet në folenë PCI-X. Përveç kësaj, shumë karta PCI-X 64-bit mund të funksionojnë në lojëra elektronike PCI 32-bit, por sigurisht me një gjerësi bande të reduktuar dukshëm.

Por edhe ky zgjerim i autobusit ende nuk ofronte gjerësi bande të mjaftueshme për kontrollorët profesionistë të ruajtjes SCSI, iSCSI, Fiber Channel, 10-Gbps Ethernet, InfiniBand dhe më shumë. Prandaj, PCI-SIG (Grupi i Interesit Special) shtoi disa shkallëzime shpejtësie në specifikim, duke filluar nga PCI-X 66 (Rev. 1.0b) në PCI-X 533 (Rev. 2.0). Tabela e mëposhtme jep informacion të detajuar.

Siç mund ta shihni, pasi arriti 133 MHz me PCI-X 133, shpejtësia e orës nuk u rrit më. Për të siguruar një gjerësi bande më të lartë, janë përdorur dy teknologji me të cilat ndoshta jeni njohur tashmë nga autobusët e memories dhe FSB. PCI-X 266 mbështetet në teknologjinë Double Data Rate, ku të dhënat transferohen me një puls orësh në rënie dhe në rritje. PCI-X 533 shkon edhe më tej dhe përdor Quad Data Rate. Intel e ka përdorur këtë teknologji për një kohë të gjatë për FSB të procesorëve Pentium 4 dhe Xeon.

Vendet e gjera në të majtë janë autobusi 64-bit PCI-X.

Burimi: Prezantimi PCI-SIG PCI-X 2.0.

Siç e përmendëm më lart, gjerësia totale e brezit me një maksimum prej 4,26 GB / s ndahet midis të gjitha pajisjeve të lidhura me autobusin. Përveç kësaj, nëse ndonjë pajisje nuk është në gjendje të funksionojë me një shpejtësi të lartë të orës, sistemi do të reduktojë shpejtësinë e autobusit në vlerën më të ulët të përgjithshme, deri në 33 MHz. Sidoqoftë, ky është çmimi që duhet të paguani për pajtueshmërinë. Por problemi mund të zgjidhet duke zbatuar më shumë se një urë PCI-X në motherboard. Produktet me këtë aftësi ofrohen nga të gjithë prodhuesit e klasave profesionale, duke përfshirë kompani të tilla si Asus, Supermicro dhe Tyan.

Përputhshmëria e prapambetur është një plus i madh për PCI-X. Administratorët duan të jenë absolutisht të sigurt se pajisjet e reja do të funksionojnë siç duhet. Kjo është arsyeja pse futja e teknologjive të reja në tregun e serverëve dhe stacioneve të punës nuk është aq e shpejtë. Pse t'i thuash lamtumirë teknologjisë kur ajo është e përputhshme me prapavijë, performon mirë dhe ka një bazë të madhe harduerike? Kjo situatë nuk ka gjasa të ndryshojë në të ardhmen, pasi PCI-SIG aktualisht është duke punuar në standardin PCI-X 1066. Ai do të dyfishojë përsëri xhiron dhe, përveç kësaj, do të marrë veçori të reja si kompresimi i të dhënave në fluturim, kthime automatike dhe mbrojtje nga dështimet. Për më tepër, mbështetja për transferimin izokron mund të shfaqet, por më pas përputhshmëria me PCI konvencionale do të duhet të braktiset.

Në pranverën e vitit 1991, Intel përfundoi zhvillimin e versionit të parë breadboard të autobusit PCI. Inxhinierët kishin për detyrë të zhvillonin një zgjidhje me kosto të ulët dhe me performancë të lartë që do t'i lejonte ata të realizonin aftësitë e procesorëve 486, Pentium dhe Pentium Pro. Për më tepër, ishte e nevojshme të merren parasysh gabimet e bëra nga VESA gjatë projektimit të autobusit VLB (ngarkesa elektrike nuk lejonte lidhjen e më shumë se 3 kartave të zgjerimit), si dhe të zbatohej konfigurimi automatik i pajisjes.

Në 1992, shfaqet versioni i parë i autobusit PCI, Intel njofton se standardi i autobusit do të jetë i hapur dhe krijon Grupin e Interesit Special PCI. Falë kësaj, çdo zhvillues i interesuar merr mundësinë të krijojë pajisje për autobusin PCI pa pasur nevojë të blejë licencë. Versioni i parë i autobusit kishte një shpejtësi ore prej 33 MHz, mund të ishte 32- ose 64-bit, dhe pajisjet mund të punonin me sinjale prej 5 V ose 3.3 V. Teorikisht, xhiroja e autobusit ishte 133 MB / s, por në realitet xhiroja ishte rreth 80 MB/s

Karakteristikat kryesore:

• frekuenca e autobusit - 33.33 ose 66.66 MHz, transmetim sinkron;
• gjerësia e autobusit - 32 ose 64 bit, autobus i shumëfishtë (adresa dhe të dhënat transmetohen në të njëjtat linja);
• maksimumi i xhiros për versionin 32-bit që funksionon në 33,33 MHz është 133 MB/s;
• hapësira e adresës së memories - 32 bit (4 bajt);
• hapësira e adresave të portave hyrëse-dalëse - 32 bit (4 bajt);
• hapësira e adresës së konfigurimit (për një funksion) - 256 bajt;
• tension - 3.3 ose 5 V.

Lidhës fotografish:

MiniPCI - 124 pin
MiniPCI Express MiniSata/mSATA - 52 pin
Apple MBA SSD, 2012
Apple SSD, 2012
Apple PCIe SSD
MXM, Kartë Grafike, 230 / 232 pin
MXM2 NGIFF 75 kunja KYÇ A PCIe x2 KEY B PCIe x4 Sata SMBus
MXM3, Kartë Grafike, 314 pin
PCI 5V
PCI Universal
PCI-X 5v
AGP Universal
AGP 3.3v
AGP 3.3 v + Fuqia ADS
PCIe x1
PCIe x16
PCIe me porosi
ISA 8 bit
ISA 16 bit
eISA
VESA
NuBus
PDS
PDS
Slot për zgjerim Apple II / GS
Autobusi i zgjerimit PC/XT/AT 8bit
ISA (arkitektura standarde e industrisë) - 16 bit
eISA
MBA - Arkitektura Micro Bus 16 bit
MBA - Arkitektura Micro Bus me video 16 bit
MBA - Arkitektura Micro Bus 32 bit
MBA - Arkitektura Micro Bus me video 32 bit
ISA 16 + VLB (VESA)
Slot i drejtpërdrejtë i procesorit PDS
601 Slot i drejtpërdrejtë i procesorit PDS
Slot i drejtpërdrejtë i procesorit LC PERCH
NuBus
PCI (Periferal Computer Interconnect) - 5v
PCI 3.3v
CNR (Riser i komunikimeve/rrjetit)
AMR (Audio/Modem Riser)
ACR (Advanced Communication Riser)
PCI-X (PCI periferike) 3.3v
PCI-X 5v
Opsioni PCI 5v + RAID - ARO
AGP 3.3v
AGP 1.5v
AGP Universal
AGP Pro 1.5v
Fuqia AGP Pro 1.5v+ADC
PCIe (ndërlidhja e komponentit periferik ekspres) x1
PCIe x4
PCIe x8
PCIe x16

PCI 2.0

Versioni i parë i standardit bazë, i cili u miratua gjerësisht, përdorte si karta ashtu edhe lojëra elektronike me një tension sinjali prej vetëm 5 volt. Gjerësia maksimale e brezit - 133 MB / s.

PCI 2.1 - 3.0

Ato ndryshonin nga versioni 2.0 në mundësinë e funksionimit të njëkohshëm të disa mjeshtërve të autobusëve (eng. bus-master, i ashtuquajturi modaliteti konkurrues), si dhe shfaqja e kartave universale të zgjerimit të afta për të funksionuar si në lojëra elektronike duke përdorur një tension prej 5 volt dhe në lojëra elektronike duke përdorur 3 .3 volt (me një frekuencë prej 33 dhe 66 MHz, përkatësisht). Performanca maksimale për 33 MHz është 133 MB/s dhe për 66 MHz është 266 MB/s.

• Versioni 2.1 - puna me karta të krijuara për tension prej 3.3 volt dhe prania e linjave të duhura të energjisë ishin opsionale.
• Versioni 2.2 - kartat e zgjerimit të bëra në përputhje me këto standarde kanë një çelës universal lidhës të energjisë dhe janë në gjendje të funksionojnë në shumë varietete të mëvonshme të lojërave elektronike të autobusëve PCI, dhe gjithashtu, në disa raste, në lojëra elektronike të versionit 2.1.
• Versioni 2.3 - Jo i pajtueshëm me kartat PCI të krijuara për të përdorur 5 volt, pavarësisht përdorimit të vazhdueshëm të sloteve 32-bit 5-volt me ​​çelës. Kartat e zgjerimit kanë një lidhës universal, por nuk janë në gjendje të punojnë në lojëra elektronike 5 volt të versioneve të mëparshme (deri dhe duke përfshirë 2.1).
• Versioni 3.0 - përfundon kalimin në kartat PCI 3.3 volt, kartat PCI 5 volt nuk mbështeten më.

PCI 64

Një zgjerim i standardit kryesor PCI i prezantuar në versionin 2.1 që dyfishon numrin e korsive të të dhënave, dhe rrjedhimisht gjerësinë e brezit. Sloti PCI 64 është një version i zgjeruar i slotit të rregullt PCI. Formalisht, përputhshmëria e kartave 32-bit me lojëra elektronike 64-bit (me kusht që të ketë një tension të përbashkët sinjali të mbështetur) është i plotë, ndërsa përputhshmëria e një karte 64-bit me slota 32-bitëshe është e kufizuar (në çdo rast, do të të jetë një humbje e performancës). Funksionon në një frekuencë ore prej 33 MHz. Gjerësia maksimale e brezit - 266 MB / s.

• Versioni 1 - përdor një slot PCI 64-bit dhe një tension prej 5 volt.
• Versioni 2 - përdor një slot PCI 64-bit dhe një tension prej 3.3 volt.

PCI 66

PCI 66 është një evolucion 66 MHz i PCI 64; përdor një tension prej 3.3 volt në slot; kartat kanë një faktor të formës universale ose 3.3 V. Rrjedha maksimale është 533 MB/s.

PCI 64/66

Kombinimi i PCI 64 dhe PCI 66 lejon katër herë shpejtësinë e transferimit të të dhënave në krahasim me standardin bazë PCI; përdor fole 64-bit 3,3 volt të pajtueshme vetëm me ato universale dhe kartat e zgjerimit 3,3 volt 32-bit. Kartat PCI64/66 kanë ose universale (por pajtueshmëri të kufizuar me lojëra elektronike 32-bit) ose faktor formë 3.3 volt (opsioni i fundit është thelbësisht i papajtueshëm me lojëra elektronike 32-bit 33 MHz të standardeve të njohura). Gjerësia maksimale e brezit - 533 MB / s.

PCI-X

PCI-X 1.0 është një zgjerim i autobusit PCI64 me shtimin e dy frekuencave të reja operative, 100 dhe 133 MHz, si dhe një mekanizëm të veçantë transaksioni për të përmirësuar performancën kur shumë pajisje punojnë njëkohësisht. Në përgjithësi e përputhshme me të gjitha kartat 3.3V dhe PCI universale. Kartat PCI-X zakonisht prodhohen në formatin 64-bit 3.3 dhe kanë përputhshmëri të kufizuar të prapambetur me lojëra elektronike PCI64/66, dhe disa karta PCI-X janë në format universal dhe janë në gjendje të funksionojnë (megjithëse kjo nuk ka pothuajse asnjë vlerë praktike) në PCI e zakonshme 2.2/2.3. Në raste komplekse, për të qenë plotësisht i sigurt në performancën e kombinimit të motherboard dhe kartës së zgjerimit, duhet të shikoni listat e pajtueshmërisë (listat e pajtueshmërisë) të prodhuesve të të dy pajisjeve.

PCI-X 2.0

PCI-X 2.0 - zgjerim i mëtejshëm i aftësive PCI-X 1.0; Janë shtuar frekuencat 266 dhe 533 MHz, si dhe korrigjimi i gabimit të barazisë gjatë transmetimit të të dhënave (ECC). Lejon ndarjen në 4 autobusë të pavarur 16-bit, i cili përdoret ekskluzivisht në sistemet e ngulitura dhe industriale; voltazhi i sinjalit është reduktuar në 1.5 V, por është ruajtur përputhshmëria e prapambetur e lidhësve me të gjitha kartat që përdorin tensionin e sinjalit 3.3 V. Autobusi PCI-X, ka shumë pak pllaka amë me mbështetje bus. Një shembull i një motherboard për këtë segment është ASUS P5K WS. Në segmentin profesional, përdoret në kontrollorët RAID, në disqet SSD për PCI-E.

Mini PCI

Form factor PCI 2.2, i destinuar për përdorim kryesisht në laptopë.

PCI Express

PCI Express, ose PCIe, ose PCI-E (i njohur gjithashtu si 3GIO për I/O të Gjeneratës së 3-të; të mos ngatërrohet me PCI-X dhe PXI) - autobus kompjuterik(edhe pse nuk është një autobus në shtresën fizike, duke qenë një lidhje pikë-pikë) duke përdorur model programimi Autobusi PCI dhe protokolli fizik me performancë të lartë bazuar në komunikimi serial. Zhvillimi i standardit PCI Express filloi nga Intel pas braktisjes së autobusit InfiniBand. Zyrtarisht, specifikimi i parë bazë PCI Express u shfaq në korrik 2002. Grupi i Interesit Special PCI është i përfshirë në zhvillimin e standardit PCI Express.

Ndryshe nga standardi PCI, i cili përdorte një autobus të zakonshëm për transferimin e të dhënave me disa pajisje të lidhura paralelisht, PCI Express, në përgjithësi, është një rrjet paketash me topologjia e yjeve. Pajisjet PCI Express komunikojnë me njëra-tjetrën përmes një mediumi të formuar nga çelësat, me secilën pajisje të lidhur drejtpërdrejt nga një lidhje pikë-për-pikë me çelësin. Përveç kësaj, autobusi PCI Express mbështet:

• shkëmbimi i nxehtë i kartave;
• gjerësia e brezit të garantuar (QoS);
• menaxhimi i energjisë;
• kontrollin e integritetit të të dhënave të transmetuara.

Autobusi PCI Express synohet të përdoret vetëm si autobus lokal. Meqenëse modeli i softuerit të PCI Express është trashëguar kryesisht nga PCI, sistemet dhe kontrollorët ekzistues mund të modifikohen për të përdorur autobusin PCI Express duke zëvendësuar vetëm shtresën fizike, pa modifikuar softuerin. Performanca e lartë e pikut të autobusit PCI Express lejon që ai të përdoret në vend të autobusëve AGP, dhe aq më tepër PCI dhe PCI-X. De facto PCI Express i ka zëvendësuar këta autobusë në kompjuterët personalë.

• MiniCard (Mini PCIe) është një zëvendësim për faktorin e formës Mini PCI. Autobusët shfaqen në lidhësin e Mini Card: x1 PCIe, 2.0 dhe SMBus.
  • M.2 është versioni i dytë i Mini PCIe, deri në x4 PCIe dhe SATA.
• ExpressCard - Ngjashëm me faktorin e formës PCMCIA. Autobusët x1 PCIe dhe USB 2.0 dalin në lidhësin ExpressCard, kartat ExpressCard mbështesin mbylljen e nxehtë.
• AdvancedTCA, MicroTCA - faktor formë për pajisjet modulare të telekomunikacionit.
  
• Mobile PCI Express Module (MXM) është një faktor i formës industriale i krijuar për laptopë nga NVIDIA. Përdoret për të lidhur përshpejtuesit grafikë.
• Specifikimet e kabllove PCI Express ju lejojnë të sillni gjatësinë e një lidhjeje në dhjetëra metra, gjë që bën të mundur krijimin e një kompjuteri, pajisjet periferike të të cilit ndodhen në një distancë të konsiderueshme.
  
• StackPC është një specifikim për ndërtimin e sistemeve kompjuterike të stackable. Ky specifikim përshkruan lidhjet e zgjerimit StackPC, FPE dhe pozicionin e tyre relativ.

Pavarësisht nga fakti se standardi lejon linja x32 për port, zgjidhje të tilla janë fizikisht të rënda dhe nuk janë të disponueshme.

PCI Express 2.0

PCI-SIG lëshoi ​​specifikimin PCI Express 2.0 më 15 janar 2007. Risitë kryesore në PCI Express 2.0:

• Rritja e xhiros: 500 MB/s gjerësia e brezit të linjës së vetme, ose 5 GT/s ( Gigatransaksione/s).
• Janë bërë përmirësime në protokollin e transferimit ndërmjet pajisjeve dhe modelit të softuerit.
• Kontroll dinamik i shpejtësisë (për të kontrolluar shpejtësinë e komunikimit).
• Sinjalizim i gjerësisë së brezit (për të njoftuar softuerin për ndryshimet në shpejtësinë dhe gjerësinë e autobusit).
• Shërbimet e kontrollit të aksesit - Aftësitë opsionale të menaxhimit të transaksioneve pikë-për-pikë.
• Kontrolli i afatit të ekzekutimit.
• Rivendosja në nivelin e funksionit - një mekanizëm opsional për rivendosjen e funksioneve (ang. Funksionet PCI) brenda pajisjes (eng. Pajisja PCI).
• Mbështetja e kufirit të energjisë (për të kapërcyer kufirin e fuqisë së slotit kur lidhni pajisje që konsumojnë më shumë energji).

PCI Express 2.0 është plotësisht i pajtueshëm me PCI Express 1.1 (të vjetrat do të funksionojnë në pllaka amë me lidhës të rinj, por vetëm me 2.5 GT/s, pasi çipa të vjetër nuk mund të mbështesin shpejtësinë e dyfishtë të transferimit të të dhënave; adaptorët e rinj video do të funksionojnë pa probleme në PCI të vjetër Express 1.x lojëra elektronike standarde).

PCI Express 2.1

Për sa i përket karakteristikave fizike (shpejtësia, lidhësi) korrespondon me 2.0, pjesa e softuerit ka shtuar funksione që janë planifikuar të zbatohen plotësisht në versionin 3.0. Meqenëse shumica e pllakave amë shiten me versionin 2.0, të kesh vetëm një kartë video me 2.1 nuk lejon që të aktivizohet modaliteti 2.1.

PCI Express 3.0

Në nëntor 2010, u miratuan specifikimet e versionit PCI Express 3.0. Ndërfaqja ka një shpejtësi të transferimit të të dhënave prej 8 GT/s ( Gigatransaksione/s). Por pavarësisht kësaj, xhiroja e tij reale u dyfishua përsëri në krahasim me standardin PCI Express 2.0. Kjo u arrit falë skemës më agresive të kodimit 128b/130b, ku 128 bit të dhëna të dërguara përmes autobusit kodohen në 130 bit. Në të njëjtën kohë, pajtueshmëria e plotë me versionet e mëparshme të PCI Express është ruajtur. Kartat PCI Express 1.x dhe 2.x do të funksionojnë në slotin 3.0 dhe anasjelltas, karta PCI Express 3.0 do të funksionojë në slotet 1.x dhe 2.x.

PCI Express 4.0

Grupi i Interesit Special PCI (PCI SIG) ka deklaruar se PCI Express 4.0 mund të standardizohet para fundit të vitit 2016, por që nga mesi i vitit 2016, kur një numër çipash po prodhoheshin tashmë, media raportoi se standardizimi pritet në fillim të 2017 Pritet që ai të ketë një gjerësi brezi prej 16 GT / s, domethënë do të jetë dy herë më i shpejtë se PCIe 3.0.

Lini komentin tuaj!

Kur bëhet fjalë për ndonjë ndërfaqe në kontekstin e sistemeve kompjuterike, duhet të jeni shumë të kujdesshëm që të mos "ndeshni" ndërfaqe të papajtueshme për të njëjtat komponentë brenda sistemit.

Për fat të mirë, kur bëhet fjalë për ndërfaqen PCI-Express për lidhjen e një karte video, praktikisht nuk do të ketë probleme papajtueshmërie. Në këtë artikull, ne do ta analizojmë këtë në më shumë detaje, dhe gjithashtu do të flasim për atë që është ky PCI-Express.

Për çfarë është PCI-Express dhe çfarë është?

Le të fillojmë, si zakonisht, me bazat. Ndërfaqja PCI-Express (PCI-E)- ky është një mjet ndërveprimi, në këtë kontekst, i përbërë nga një kontrollues autobusi dhe foleja përkatëse (Fig. 2) në motherboard(për të përmbledhur).

Ky protokoll me performancë të lartë përdoret, siç u përmend më lart, për të lidhur një kartë video me sistemin. Prandaj, ekziston një slot përkatës PCI-Express në motherboard, ku është instaluar përshtatësi video. Më parë, kartat video ishin të lidhura përmes ndërfaqes AGP, por kur kjo ndërfaqe, thënë thjesht, "nuk ishte më e mjaftueshme", PCI-E erdhi në shpëtim, dhe ne do të flasim për karakteristikat e detajuara të saj tani.

Figura 2 (slots PCI-Express 3.0 në motherboard)

Karakteristikat kryesore të PCI-Express (1.0, 2.0 dhe 3.0)

Përkundër faktit se emrat e PCI dhe PCI-Express janë shumë të ngjashëm, parimet e lidhjes (ndërveprimit) të tyre janë thelbësisht të ndryshme. Në rastin e PCI-Express, përdoret një linjë - një lidhje serike me dy drejtime, e llojit pikë-për-pikë, mund të ketë disa nga këto linja. Në rastin e kartave video dhe pllakave amë (ne nuk marrim parasysh Cross Fire dhe SLI) që mbështesin PCI-Express x16 (d.m.th., shumica), mund të merrni me mend lehtësisht se ka 16 linja të tilla (Fig. 3). mjaft shpesh në pllakat amë me PCI- E 1.0, ishte e mundur të vëzhgohej sloti i dytë x8, për funksionimin në modalitetin SLI ose Cross Fire.

Epo, në PCI, pajisja është e lidhur me një autobus të përbashkët paralel 32-bit.

Oriz. 3. Një shembull i lojërave elektronike me një numër të ndryshëm linjash

(siç u përmend më herët, x16 është më i përdoruri)

Për ndërfaqen, xhiroja është 2.5 Gbps. Këto të dhëna na duhen për të gjurmuar ndryshimet në këtë parametër në versione të ndryshme të PCI-E.

Më tej, versioni 1.0 evoluoi në PCI-E 2.0. Si rezultat i këtij transformimi, ne morëm dyfishin e gjerësisë së brezit, domethënë 5 Gb / s, por dua të vërej se përshtatësit grafikë nuk përfituan veçanërisht në performancë, pasi ky është vetëm një version i ndërfaqes. Shumica e performancës varet nga vetë karta video, versioni i ndërfaqes mund të përmirësojë ose ngadalësojë vetëm pak transferimin e të dhënave (në këtë rast, nuk ka "frenim" dhe ka një diferencë të mirë).

Në të njëjtën mënyrë, në vitin 2010, me një diferencë, u zhvillua një ndërfaqe PCI-E3.0, për momentin përdoret në të gjitha sistemet e reja, por nëse keni akoma 1.0 ose 2.0, atëherë mos u shqetësoni - më poshtë do të flasim për pajtueshmërinë relativisht të prapambetur të versioneve të ndryshme.

Në versionin PCI-E 3.0, gjerësia e brezit është dyfishuar në krahasim me versionin 2.0. Gjithashtu janë bërë shumë ndryshime teknike.

Deri në vitin 2015 pritet të lindë PCI-E 4.0, gjë që nuk është absolutisht befasuese për një industri dinamike IT.

Epo, në rregull, le të përfundojmë me këto versione dhe numrat e gjerësisë së brezit dhe të prekim çështjen shumë të rëndësishme të përputhshmërisë së prapambetur të versioneve të ndryshme të PCI-Express.

E përputhshme me versionet PCI-Express 1.0, 2.0 dhe 3.0

Kjo pyetje është shqetësuese për shumë njerëz, veçanërisht kur zgjedhja e një karte video për sistemin aktual. Meqenëse jeni të kënaqur me një sistem me një motherboard që mbështet PCI-Express 1.0, ka dyshime nëse një kartë video me PCI-Express 2.0 ose 3.0 do të funksionojë siç duhet? Po, do të jetë, të paktën siç premtuan zhvilluesit që siguruan këtë pajtueshmëri. E vetmja gjë është që karta video nuk do të jetë në gjendje të zbulojë plotësisht veten në të gjithë lavdinë e saj, por humbja e performancës, në shumicën e rasteve, do të jetë e parëndësishme.

Përkundrazi, mund të instaloni në mënyrë të sigurt kartat video me ndërfaqe PCI-E 1.0, në pllakat amë që mbështesin PCI-E 3.0 ose 2.0, asgjë nuk është fare e kufizuar këtu, ndaj mos u shqetësoni për pajtueshmërinë. Nëse, sigurisht, gjithçka është në rregull me faktorë të tjerë, këto përfshijnë një furnizim me energji të pamjaftueshme, etj.

Në përgjithësi, ne kemi folur në disa detaje për PCI-Express, i cili do t'ju lejojë të heqni qafe shumë paqartësi dhe dyshime në lidhje me pajtueshmërinë dhe të kuptoni ndryshimet në versionet PCI-E.

Pllaka amë është "trupi" i kompjuterit dhe asnjë njësi e sistemit nuk mund të ekzistojë pa të. Të gjithë komponentët që përbëjnë njësinë e sistemit janë ngjitur në motherboard dhe lidhen me të. Nga pikëpamja e montimit të një kompjuteri, lidhja e elementeve me motherboard nuk është një detyrë jashtëzakonisht e vështirë, por ka nuanca të rëndësishme të cilave duhet t'u kushtohet vëmendje. Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë se cilët lidhës kryesorë janë në motherboard, çfarë të lidhen me ta, në cilat raste ato janë të pajtueshme dhe në cilat nuk janë, si dhe çështje të tjera.

Konektori për lidhjen e procesorit në motherboard

Një nga komponentët kryesorë dhe "zemra" e çdo kompjuteri është njësia qendrore e përpunimit. Pa të, nuk do të funksionojë për të nisur njësinë e sistemit dhe është shumë e rëndësishme ta instaloni saktë. Kur zgjidhni një procesor, duhet të përqendroheni në cilën motherboard përdoret, ose anasjelltas. Fakti është se ekzistojnë 9 standarde moderne të prizës së procesorit që kanë pika të ndryshme ose nuk janë të pajtueshme me njëri-tjetrin për arsye të tjera.

Priza e CPU-së zakonisht ndodhet në mes të pllakës amë. Është e vështirë të mos e vëresh - është një platformë e madhe drejtkëndore, e cila ka një mekanizëm të veçantë për lidhjen e procesorit.

Ju lutemi vini re: Shumica e kohës rreth folesë së CPU-së në motherboard është goxha "e shkretë". Fakti është se ai është i instaluar në krye të procesorit, i cili mund të jetë shumë mbresëlënës në madhësi.

Lidhës i kartës video në motherboard

Lidhësi tjetër në motherboard, i cili ndoshta do të nevojitet kur montoni një kompjuter, është një lidhës për lidhjen e një karte video. Disa kohë më parë, u përdorën dy lloje lidhëse - AGP dhe PCI Express. Deri më sot, të gjitha kartat video janë të lidhura me lidhësin PCI Express.

Më shpesh, lidhësi PCI Express ndodhet në këndin e poshtëm të majtë të motherboard. Mund të shërbejë jo vetëm për të lidhur një kartë video, por edhe me pajisje të tjera.

E rëndësishme: Lidhësi PCI Express mund të paraqitet në disa variacione: PCI Express x1, PCI Express x4, PCI Express x16. Për të lidhur një kartë video standarde, përdoret i fundit nga lidhësit e listuar. Lidhës të tjerë mund të mos jenë gjithmonë të pranishëm në pllakat amë moderne.

Lidhësi PCI Express X16 për lidhjen e një karte video mund të jetë i versioneve të ndryshme. Që nga viti 2017, ekzistojnë 4 lloje të lidhësve PCI Express:

Këta lidhës ndryshojnë nga njëri-tjetri vetëm në gjerësinë e brezit. Megjithatë, ato janë të përputhshme me prapavijën.

Shembull: Nëse lidhni një pajisje të krijuar për PCI Express 2.0 në folenë PCI Express 3.0, ka shumë të ngjarë që ajo të funksionojë pa të meta. Por nëse bëni të kundërtën, atëherë një pajisje e projektuar për një lloj lidhësi më të lartë mund të mos ketë gjerësi të mjaftueshme për të kryer plotësisht ose pjesërisht funksionet e saj.

Vlen të përmendet: Në disa pllaka amë, mund të gjeni një lidhësPCI ndodhet afërPCIshprehin. Ky lidhës tani praktikisht nuk përdoret, por nëse është e nevojshme, mund të instalohen elementë shtesë në të.

Konektori për lidhjen e RAM-it në motherboard

Lidhësit për lidhjen e RAM-it ndodhen më shpesh në të djathtë të procesorit (ndonjëherë ato mund të vendosen në të dy anët). Ekzistojnë të paktën 4 lidhës të tillë në një motherboard moderne.

Aktualisht, lidhësit për lidhjen e RAM janë protokolli DDR3. Në të njëjtën kohë, DDR1 dhe DDR2 u përdorën më herët, të cilat mbetën prapa standardit modern për sa i përket xhiros. Përputhshmëria e lidhësit dhe pajisjesDDR1,DDR2 dheDDR 3 nuk është. Kjo do të thotë, instalimi i një pajisjeje DDR1 në një slot DDR3 nuk do të funksionojë.

Vlen të përmendet: Në pllakat moderne amë, mund të shihni se disa lidhës për lidhjen e RAM-it janë bërë në një ngjyrë, dhe disa në një tjetër. Kjo për faktin se kanale të ndryshme janë të theksuara me ngjyra të ndryshme. Nëse keni disa shkopinj RAM, është më mirë t'i lidhni të gjitha me lidhësit me të njëjtën ngjyrë.

Konektori për lidhjen e një hard disk në motherboard

Në motherboard, më shpesh në pjesën e poshtme të djathtë të saj, ka disa lidhës për lidhjen e një hard disk. Këta lidhës quhen SATA dhe vijnë në tre versione: SATA 1.0, SATA 2.0, SATA 3.0. Më shpesh, këta lidhës janë të theksuar me ngjyra, të ndryshme nga të gjithë lidhësit e tjerë në motherboard.

Të gjitha versionet e lidhësitSATA janë të përputhshme me të pasme, dhe ndryshimi i tyre është shpejtësia. lidhës SATA 3.0 është më i shpejti për momentin, prandaj përdoret në të gjitha pllakat amë moderne.

Lidhës i rrymës së motherboard

Në anën e djathtë të motherboard është një tjetër lidhës i rëndësishëm që shërben për të fuqizuar motherboard. Zakonisht përbëhet nga 20 ose 24 kunja dhe përdoret për t'u lidhur me të.