Архитектурные компоненты IBM PC-совместимого компьютера

Последние две инструкции, появившиеся с процессором 80286, могут использоваться с префиксом повтора REP, что обеспечивает быструю пересылку блоков данных между портом и памя¬тью. Обмен данными с портами, при котором применяют строковые инструкции ввода-вывода, получил название PIO(Programmed Input/Output — программиро¬ванный ввод-вывод). Скорость такого обмена превышает скорость стандартного канала прямого доступа (DMA), правда, DMA в отличие от PIO почти не занимает процессорного времени.

474 Глава 12. Архитектурные компоненты IBM PC-совместимого компьютера
Разрядность слова, передаваемого за одну инструкцию ввода-вывода, может со¬ставлять 8, 16 или 32 бита. В зависимости от «выровненности» адреса по границе слова и разрядности данных используемой шины это слово может передаваться за один или несколько циклов шины с указанием соответствующего нарастающего адреса в каждом цикле обращения к памяти. Инструкции ввода-вывода порожда¬ют шинные циклы обмена, в которых вырабатываются сигналы чтения порта/за¬писи в порт. На шине ISA это сигналы IORD* и IOWR* соответственно; они и отли¬чают пространство ввода-вывода от пространства памяти, где соответствующие операции чтения и записи вырабатывают сигналы MEMRD* и MEMWR*. На шине PCI разделение памяти и пространства ввода-вывода происходит иначе — здесь тип операции кодируется четырехбайтной командой, в зависимости от типа ин¬струкции, выполняемой процессором.
Во избежание недоразумений и для экономии шинных циклов рекомендуется выравнивать адреса 16-битных портов по границе слова, а 32-битных — по грани¬це двойного слова. Обращения по выровненным адресам выполняется за один цикл системной шины. Обращение по невыровненным адресам выполняется за несколько циклов, причем однозначная последовательность адресов обращений (которая зависит от модели процессора) не гарантируется. Так, например, одна инструкция вывода слова по нечетному адресу приведет к генерации двух смеж¬ных шинных циклов записи. При программировании обращений следует учиты¬вать специфику устройств ввода-вывода.