Input/Output Architecture by Eliza Joanne

Polling and interrupt-driven I/O 
- CPU memindahkan data antara memory dan I/O data registers.
- Mengambil masa lama untuk kelajuan tinggi peranti.
Direct memory access (DMA) 

- OS menyediakan alamat permulaan dalam memori.
- I/O controller memindahkan dari atau kepada memori secara autonomi.
- Controller sampukan apabila selesai atau ada kesilapan.

• Special Purpose Processor : DMA controller
  - Free CPU dari data pemindahan tugas yang tulen.
  - DMA access : Pointer ke sumber, destinasi dan saiz data yang dikeluarkan untuk memulakan pemindahan.
  - Processor menulis data DMA access dara dan menyambung kerja. 
• DMA controllers merupakan komponen piawai.
• Bus-mastering I/O hardware. 

DMA/Cache Interaction
- Jika DMA menulis kepada cached memory block, cached copy menjadi stale.
- JIka write-back cache mempunyai block yang kotor dan DMA membaca memory block, ia membaca data stale.
- Perlu memastikan cache coherence, flush blocks dari cache jika digunakan untuk DMA atau digunakan non-cacheable memory locations untuk I/O.

DMA/VM Interaction 

• OS mengunakan alamat maya untuk memory.
  - DMA block mungkin tidak menular dalam memori fizikal. 
• Perlukah DMA menggunakan alamat maya?
  - Perlu controller membuat terjemahan. 
• Jika DMA menggunakan alamat fizikal.
  - Mungkin perlu break transfers kepada page-sized chunks atau chain pelbagai pindahan atau memperuntukkan muka surat menular fizikal untuk DMA. 

Memory mapped I/O

-Registers adalah alamat di ruang yang sama seperti memori.

-Alamat decoder membezakan mereka.

-OS menggunakan mekanisme terjemahan alamat untuk membuat mereka hanya boleh diakses untuk kernel.

Isolated I/O instructions

-Membezakan arahan untuk mengakses I/O registers.

-Hanya boleh dilaksanakan dalam mode kernal.

I/O Transfer Mode

-Terdapat 2 jenis iaitu parallel transfer dan series transfer.

• Parallel Transfer
  - Data transfer ini mempunyai read and write transfer.
  - Control disk seek.
  - Transfer integriti (transfer parity dan data encoding).
• Series Transfer
  - Asynchronous Clocking
    => Master jam pemindahan.
    => Slave memperolehi jam dari master.
  - Synchronous clocking
    => Independent clocking.
    => Pengesahan oleh corak synchronous.