3-10 入出力インターフェースと入出力制御

コンピュータの五大装置のなかの入力装置と出力装置について触れていく。

入出力装置は外部とコンピュータをつなぐ役割を果たしている。インターフェースは「出入り口」をイメージするとよい。

接続形態

ピアツーピア、　ツリー型・スター型、　デイジーチェーンがある。

入出力装置にデータを送り込む道、「出入り口」

シリアルインタフェース	1ビットずつ転送
パラレルインタフェース	並列に転送、上の画像の場合４ビット並列である。

代表的なものは

USB	周辺機器の接続(マウスなど)、プラグアンドプレイやホットプラグに対応。いろんな転送モードを持つ(ロー、フル、ハイ、スーパなど)。ハブを使うことでツリー状に接続できる。
IEEE1394	プラグアンドプレイやホットプラグに対応。あまり見ない見た目をしている。
シリアルATA(SATA)	SSDに使われる。以前にSSDを触れたときに一緒に出てる。

プラグアンドプレイ、デバイスドライバを自動でインストールすることで、接続するだけで設定なしに使用ができる仕組み。
ホットプラグ、電源を入れたまま(再起動せず)機器の着脱ができる仕組み。

IrDA	赤外線、障害物×、1m程度
Bluetooth	2.4GHz帯の電波、障害物〇、10m~100m、いろんな規格がある(3.0、4.0、5.0など)。

IrDAではないが、Wiiのセンサーバーは赤外線を利用している。

すべてプロセッサ(CPU)が入出力装置の制御をする。

CPUに負担がかかって、非効率的

DMAコントローラというデータ転送専用の制御装置をつかう。

主記憶からCPUを通ることなく、直接DMAコントローラを通って転送される。(主記憶装置と入出力装置との間)

入出力チャネル(チャネル制御装置)という専用のプロセッサが、主記憶装置と入出力装置との間のデータのやり取りを、チャネルプログラムによって、制御する。