Zalety i wady izolowanej pamięci wejściowej i wyjściowej

Urządzenia wejścia i wyjścia (we/wy) to części systemu komputerowego, takie jak klawiatura lub modem, które wysyłają lub odbierają informacje do i z procesorów komputera. W systemach we/wy mapowanych w pamięci urządzenia we/wy wykorzystują część pamięci komputera jako adres do przesyłania komunikatów. W komputerach z systemami z izolowaną pamięcią wejścia/wyjścia i pamięć mają różne adresy.

Systemy komputerowe mogą mapować I/O na adres w bankach pamięci, ponieważ proces przesyłania komunikatów do urządzeń I/O jest podobny do wymiany danych z pamięcią komputera. Ta sama magistrala — elektroniczna ścieżka przesyłania informacji do i z procesorów — służy do uzyskiwania dostępu zarówno do pamięci, jak i urządzeń wejściowych i wyjściowych. Jedną wadą izolowanej pamięci jest to, że systemy mapowania pamięci są prostsze dla magistrali, ponieważ używają tego samego zestawu adresów dla operacji we/wy i pamięci.

W systemie mapowanym w pamięci komputerowi trudno jest odróżnić operacje we/wy od innych opcji oprogramowania uzyskujących dostęp do pamięci; systemy z wyizolowaną pamięcią nie mają tego problemu. Operacje we/wy w komputerach mapowanych w pamięci wykorzystują tylko część pełnego adresu pamięci, aby ich lokalizacja była bardziej charakterystyczna. Systemy z pamięcią izolowaną są bardziej złożone, ponieważ w przeciwieństwie do komputerów z mapą pamięci nie mogą używać tych samych systemów dekodowania i sterowania dla pamięci i urządzeń we/wy. W komputerach mapowanych w pamięci każda instrukcja, która wyprowadza dane z pamięci, działa również na urządzeniach wejściowych i wyjściowych.

W komputerze z wyizolowaną pamięcią programowanie jest czystsze: I/O ma swój własny oddzielny adres, więc komputer może używać adresów do identyfikowania, czy program powinien pracować z pamięcią, czy z I/O. Jednak w przypadku mapowania pamięci każda instrukcja odwołująca się do pamięci może być również użyta jako instrukcja do systemu we/wy. W przypadku pamięci izolowanej programy wymagają dodania instrukcji „In” i „Out”, aby wyodrębnić lub wysłać dane do pamięci lub adresów we/wy.

Gdy komputer korzysta z systemu we/wy mapowanego w pamięci, część miejsca używanego przez komputer na pamięć jest przeznaczana na adresy wejściowe i wyjściowe, pozostawiając mniej na rzeczywistą pamięć. W przypadku mapowania pamięci adresy we/wy muszą być zapisane tak, aby były różne od otaczających je banków pamięci; przypisywanie adresów we/wy jest prostsze w systemach z wyizolowaną pamięcią. Ponieważ urządzenia I/O zajmują mniej miejsca niż pamięć pod danym adresem, możliwe jest, że część pamięci pod adresem I/O będzie niewykorzystana i zmarnowana.