====== 8. Sběrnice, V/V ======
/*  [[courses:a0b36apo:solutions:04:start|odkaz]] */
  * pro vyučující: [[..:..:internal:tutorials:08:start|cvičení 8]]

===== Osnova cvičení =====

  - Sběrnice, základní pojmy
  - Obvodové řešení V/V adaptéru
  - Sběrnice PCI

===== Co bych si měl na cvičení zopakovat/připravit =====

  - Rozumět přednáškám (I/O podsystém I a II)
  - Základy logických systémů - hradla, klopné obvody, apod.
===== Náplň cvičení =====

=== Základní pojmy ===

  - Sběrnice vs. dvoubodový spoj
    - Co mají tyto technické prostředky společného a v čem se liší?
    - Uveďte příklady dvoubodového spoje.
    - Uveďte příklady sběrnice.
  - V/V adaptér
    - Z jakých základních bloků se skládá obecný V/V adaptér na sběrnici? //(nápověda: na sběrnici je takových adaptérů více, komunikace je obousměrná)//
    - Dokážete stručně popsat rozdíl v realizaci vstupní a výstupní brány?
  - Adresace
    - Vysvětlete pojmy individuální a skupinová adresace.
    - Vysvětlete pojem dvouúrovňová adresace, k čemu se používá? Dokážete uvést příklad z praxe, kde se používá?
    - Co je to relokovatlenost adaptéru a jak se realizuje?
    - Co je to zrcadlení adresového prostoru? Kdy k němu dochází?

=== Obvodové řešení V/V adaptéru (pro zájemce) ===

Obvodové řešení V/V adaptéru již na PCI a modernějších sběrnicích není prakticky realizovatelné. Pro pochopení problematiky (před návrhem V/V adaptéru pro PCI) je však jednoduché obvodové řešení např. na sběrnici typu ISA vhodné.

Adresový dekodér:
{{courses:A0B36APO:tutorials:ad.png?80|}}

Jednoduchý V/V adaptér:
{{courses:A0B36APO:tutorials:isa.png?80|}}

  - Navrhněte adresový dekodér. Máte 16b adresovou sběrnici, zařízení má 64 V/V registrů. Úkol: umístit registrové pole do V/V prostoru od adresy 0x1480, k dispozici je jeden obvod 74LS688.
  - Diskutujte zrcadlení v tomto případě.

== Příklad kompletního řešení ==
{{courses:A0B36APO:tutorials:aa_sio3.png?160|}}
{{courses:A0B36APO:tutorials:aa_sio3t.png?120|}}

  - Je tento adaptér relokovatelný?
  - Na jaké adrese ve V/V prostoru bude přístupný?
  - Dochází zde k zrcadlení?

=== Sběrnice PCI ===

  - Pomocí programu ''lspci'' zobrazte PCI zařízení v počítači.
  - Zobrazte podrobnosti o PCI zařízeních, adresy v paměti a V/V prostoru, které obsazují.
  - Pomocí ''lspci -xxx'' zobrazte konfigurační prostor PCI a pro vybraná zařízení určete pomocí tohoto výpisu:
     * typ zařízení
     * výrobce zařízení
     * jaké adresy ve V/V prostoru obsazuje
     * jaké adresy v paměťovém prostoru obsazuje

== Návrh adaptéru PCI ==

Na přednáškách jste viděli příklad jednotlivých bloků adaptéru na PCI sběrnici, včetně řídicího konečného automatu. Rozšiřte tento návrh o možnost konfiguračního čtení a konfiguračního zápisu. (Časový diagram konfiguračního čtení:{{courses:A0B36APO:tutorials:pci-cfg.png?32|}})

=== Měření pomocí logického analyzátoru ===

Měření průběhů základních cyklů sběrnice PCI. K měřenému počítači je připojen logický analyzátor, který umožňuje sledovat časové průběhy jednotlivých transakcí probíhajících na sběrnici PCI. Měřený počítač běží pod operačním systémem MS-DOS, který nám umožňuje snadný přístup k hardware (bez nutnosti řešit oprávnění, privilegované operace apod.). Pomocí testovacího programu "testpci" budeme generovat jednotlivé transakce - čtení/zápis do paměti, čtení/zápis na I/O, atd.

Studijní text: {{courses:A0B36APO:tutorials:08:pci_text.pdf|}}

Testovací program: {{:courses:a0b36apo:tutorials:08:testpci.zip|}}
===== Odkazy =====
  * http://en.wikipedia.org/wiki/PCI_configuration_space - konfigurační prostor PCI zařízení
  * http://linuxcommand.org/man_pages/lspci8.html - manuálová stránka programu ''lspci''
  * http://www.pcidatabase.com - PCI Vendor and Device Lists