25、计算机输入输出与操作系统支持详解

计算机输入输出与操作系统支持详解

1. 输入输出系统架构

1.1 PCIe连接与设备控制

PCIe从处理器到I/O抽屉的连接是通过PCIe扇出到PCIe交换机实现的。PCIe交换机可连接多个I/O设备控制器，例如zEnterprise EC12中常见的1 - Gbps和10 - Gbps以太网以及光纤通道控制器。每个处理器单元最多包含8个InfiniBand HCA和PCIe扇出的组合，每个扇出支持多达32个连接，因此每个处理器单元最多可有256个连接，且每个连接由通道处理器控制。

1.2 关键术语与系统结构

涉及众多关键术语，如PCIe I/O抽屉、PCIe交换机、InfiniBand多路复用器等。以IBM zEC12 I/O系统结构为例，包含了多种控制器和模块，如1 - Gbps以太网控制器、光纤通道控制器等，它们共同构成了复杂的I/O系统。

1.3 复习问题与思考

• 外设分类 ：需列出外部或外围设备的三种广泛分类。
• 连接原因 ：思考为何外设不直接连接到系统总线。
• I/O模块功能 ：明确I/O模块的主要功能。
• 处理器通信任务 ：列出并简要讨论处理器通信过程中涉及的任务。
• I/O模式差异 ：区分内存映射I/O和独立I/O的不同。
• 中断处理 ：当设备中断发生时，处理器如何确定