Για ποιες διευθύνσεις IO χρησιμοποιούνται;

Οι διευθύνσεις I/O, επίσης γνωστές ως διευθύνσεις θύρας, χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό και πρόσβαση σε συσκευές εισόδου/εξόδου που συνδέονται με ένα σύστημα υπολογιστή. Είναι ουσιαστικά αριθμητικές ετικέτες που χρησιμοποιεί η CPU για να επικοινωνήσει με περιφερειακά όπως πληκτρολόγια, ποντίκια, σκληρούς δίσκους, κάρτες δικτύου και κάρτες ήχου.

Αντί να έχετε πρόσβαση σε αυτές τις συσκευές μέσω διευθύνσεων μνήμης όπως η RAM, η CPU χρησιμοποιεί ξεχωριστό χώρο διευθύνσεων ειδικά για I/O. Αυτός ο διαχωρισμός επιτρέπει την καλύτερη διαχείριση και τον έλεγχο των περιφερειακών συσκευών.

Ακολουθεί μια ανάλυση της λειτουργίας τους:

* Διευθυντής περιφερειακών: Κάθε συσκευή I/O έχει εκχωρηθεί μια μοναδική διεύθυνση ή μια σειρά διευθύνσεων εντός του χώρου διευθύνσεων I/O. Αυτή η διεύθυνση λειτουργεί ως δείκτης, λέγοντας στην CPU πού να στέλνετε δεδομένα σε (για έξοδο) ή να λαμβάνετε δεδομένα από (για είσοδο).

* Λειτουργίες εισόδου: Όταν η CPU χρειάζεται δεδομένα από μια συσκευή (π.χ. πληκτρολογήσεις ανάγνωσης από ένα πληκτρολόγιο), στέλνει μια εντολή ανάγνωσης στη διεύθυνση I/O της συσκευής. Στη συνέχεια, η συσκευή στέλνει τα δεδομένα πίσω στη CPU.

* Λειτουργίες εξόδου: Όταν η CPU πρέπει να στείλει δεδομένα σε μια συσκευή (π.χ. στέλνοντας χαρακτήρες στην οθόνη), στέλνει μια εντολή εγγραφής στη διεύθυνση I/O της συσκευής, μαζί με τα δεδομένα που πρόκειται να γραφτούν.

* Έλεγχος συσκευής: Οι διευθύνσεις I/O δεν είναι μόνο για μεταφορά δεδομένων. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο της συμπεριφοράς των συσκευών. Για παράδειγμα, μπορείτε να γράψετε μια συγκεκριμένη τιμή σε μια διεύθυνση για να ενημερώσετε έναν εκτυπωτή για να ξεκινήσετε μια νέα σελίδα.

Διαφορετικά συστήματα απευθυνόμενων:

Υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους μπορούν να εφαρμοστούν οι διευθύνσεις εισόδου/εξόδου:

* Μνήμη-χαρτογραφημένη I/O: Σε αυτό το σχήμα, οι συσκευές I/O μοιράζονται τον ίδιο χώρο διευθύνσεων με τη μνήμη. Η CPU μπορεί να έχει πρόσβαση σε συσκευές I/O χρησιμοποιώντας τις ίδιες οδηγίες που χρησιμοποιεί για την πρόσβαση σε τοποθεσίες μνήμης. Αυτό απλοποιεί το σχεδιασμό υλικού, αλλά μπορεί ενδεχομένως να έρχονται σε αντίθεση με τις διευθύνσεις μνήμης.

* απομονωμένο I/O (ή I/O-o-o): Αυτό το σχήμα χρησιμοποιεί ξεχωριστό χώρο διευθύνσεων ειδικά για συσκευές I/O. Αποτρέπει τις συγκρούσεις με τις διευθύνσεις μνήμης και προσφέρει σαφέστερο διαχωρισμό μεταξύ μνήμης και περιφερειακών. Αυτό είναι πιο συνηθισμένο στα σύγχρονα συστήματα.

Συνοπτικά, οι διευθύνσεις εισόδου/εξόδου είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή επικοινωνίας μεταξύ της CPU και της τεράστιας σειράς περιφερειακών συσκευών που είναι απαραίτητες για τη λειτουργικότητα ενός υπολογιστή. Παρέχουν έναν δομημένο τρόπο πρόσβασης και ελέγχου αυτών των συσκευών, επιτρέποντας στο σύστημα να αλληλεπιδράσει με τον εξωτερικό κόσμο.