Próbuję zrozumieć obraz komputerowych autobusów


10

Na tym zdjęciu z http://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3, który wyjaśnia autobusy w komputerze

wprowadź opis zdjęcia tutaj

  1. Zastanawiam się, czy czarna linia z procesora do South Bridge to także autobus? Nie jest nazwany na zdjęciu i jak się nazywa?
  2. Czy te krótkie czarne linie pochodzące z sieci LAN, SCSI, ISA, USB, IDE również są magistralami i jak się nazywają?

    Należy zauważyć, że te czarne linie pochodzące z pamięci podręcznej poziomu 2, AGP i RAM są odpowiednio nazwane na szynie procesora, magistrali AGP i magistrali pamięci.

  3. Czy czarna linia od procesora do mostka południowego przecina zarówno szynę PCI, jak i szynę procesora?
  4. Jak przebiega przepływ danych?

    Na przykład, czy moje poniższe rozumienie jest prawidłowe?

    Od procesora do pamięci podręcznej poziomu 2 trasa jest czarną linią pochodzącą od procesora i magistrali procesora.

    Od procesora do AGP lub RAM, trasa jest czarną linią pochodzącą od CPU, North Bridge i magistrali AGP lub magistrali pamięci.

    Od procesora do LAN lub SCSI, trasa jest czarną linią pochodzącą z CPU, mostka północnego, magistrali PCI i czarną linią pochodzącą z LAN lub SCSI.

    Od procesora do dowolnego z ISA, USB i IDE, trasa jest czarną linią pochodzącą od CPU, mostu północnego, mostu południowego i czarną linią pochodzącą z ISA, USB lub IDE.

    Jak przebiegają przepływy danych między komponentami bez procesora?

Dzięki!

Odpowiedzi:


12

Magistrala jest tylko środkiem komunikacji o następujących właściwościach:

  • Można do niego podłączyć wiele podmiotów
  • Jeśli jedna jednostka wysyła komunikat lub „robi coś” do magistrali, każda inna jednostka może to zobaczyć
  • Złe rzeczy zdarzą się, jeśli dwa byty spróbują się porozumiewać w tym samym czasie
  • Potrzebny jest protokół lub zestaw reguł, aby wszystkie komponenty w magistrali miały system, w którym mogą z niego korzystać po kolei. Zwykle ten protokół różni się w zależności od celu i prędkości magistrali
  • Stosuje się pewien rodzaj schematu adresowania, w którym urządzenia mogą powiedzieć, kim są i z kim chcą rozmawiać
  • Złe rzeczy zdarzą się, jeśli wiele podmiotów ma ten sam adres
  • Przynajmniej podmioty chcące „rozmawiać” w autobusie muszą sprawdzić, czy dzieje się coś, zanim spróbują przesłać przez nią dane
  • Podmioty, które chcą „nasłuchiwać” w autobusie, generalnie muszą nasłuchiwać swojego adresu i chwytać tylko dane, które są dla nich istotne

Jeśli masz wiedzę na temat sieci, a większość z nich brzmi znajomo, jest to bardzo podobne pojęcie.

Jasnoniebieskie linie oznaczają autobus. Ciemnoniebieskie linie oznaczają połączenie z autobusem.

Aby odpowiedzieć na twoje pytania:

  1. Wydaje mi się, że procesor musi przejść przez magistralę procesora, mostek północny i magistralę PCI, aby dostać się do mostka południowego.
  2. Uważam, że reprezentują połączenia z autobusami. Dla mnie wygląda na to, że etykiety identyfikują grubsze jasnoniebieskie linie. Schemat mógłby być nieco lepszy IMHO. Zauważ, że AGP oznacza „Accelerated Graphics Port ” - technicznie nie jest to magistrala, ponieważ wiele elementów nie wchodzi w grę (jeden z powodów, dla których AGP został wymyślony). Jednak dla oprogramowania pojawia się jako kolejna szyna PCI.
  3. Chyba tak. Sterowniki urządzeń IIRC, aby uzyskać dostęp do komponentów mostka południowego, muszą programowo współdziałać z magistralą PCI.
  4. Zobacz mój początkowy akapit. Możliwe jest podłączenie magistrali do innej magistrali i przejęcie przez nią odpowiedzialności za przesyłanie danych. Oto, czym są „mosty PCI-PCI”, jeśli kiedykolwiek widziałeś je w Menedżerze urządzeń systemu Windows lub lspci.


2

W każdym komputerze są tylko 3 „magistrale”: Dane, Adres i Kontrola. Otóż ​​to. To bardzo uproszczone spojrzenie z góry na dół. Magistrale danych i adresów są dość oczywiste i stosunkowo proste. Jednak magistrala sterująca może się bardzo skomplikować, ponieważ obejmuje prawie wszystko inne, w tym (i prawdopodobnie szczególnie) czas.

Widzę tutaj podstawową tabelę systemową. Niektóre rzeczy w systemie są odpowiedzialne za określone zasoby / procesy. Jak można się spodziewać, procesor znajduje się na szczycie stosu i odpowiada za prawie wszystko. Tuż poniżej (w hierarchii) znajduje się most północny, który bezpośrednio kontroluje wideo i pamięć RAM. Most północny pośrednio kontroluje most południowy poprzez magistralę PCI, a także systemy LAN i SCSI. Jednak most południowy bezpośrednio kontroluje urządzenia ISA, USB i IDE. Więc jeśli chcesz odzyskać dane na dysku IDE, twój procesor przeszedłby przez most północny, który następnie zażąda tego przez magistralę PCI, gdzie do mostu południowego z kolei dostanie zasób IDE, aby go dostarczyć (lub dokładniej, most południowy urządzenie IDE, kiedy należy umieścić informację na magistrali adresowej / danych - nad którą procesor naprawdę ma kontrolę).

Prawdopodobnie utrudniasz to, niż musi być. Procesor jest nadal sercem każdego komputera. Dlatego twój schemat jest okropnym przykładem każdego z używanych „autobusów”. W rzeczywistości cały schemat można uznać za opis magistrali sterującej - i tylko magistrali sterującej. Jest to doskonały obraz tego, co robią niektóre podsystemy, a nawet to, co bezpośrednio kontroluje pewne zasoby, ale absolutnie nic nie wskazuje na to, co tak naprawdę jest podłączone lub jak cały komputer naprawdę działa, przynajmniej pod względem struktury magistrali.


1
  1. Mostek północny wiąże mostek południowy z CPU, więc nie ma bezpośredniej magistrali między CPU a SB.
  2. Większość z tych „szyn” ma własne, samoopisujące się nazwy, takie jak szyna ISA, szyna PCI itp. Inne są mniej oczywiste, takie jak szyna LPC, która łączy większość urządzeń o niskiej przepustowości z SB, a zatem z procesorem (np. kontroler Super I / O, BIOS itp.).
  3. Nie, ten „autobus” nie istnieje zgodnie z opisem. Ale w scenariuszu komunikacji z urządzeniami w dolnej połowie schematu dane muszą przejść przez „magistralę” z procesora do mostka północnego (cytuję magistralę, ponieważ NB może być zintegrowany z procesorem), a następnie ponownie w stosunku do tego, co zwykle jest magistralą PCI do SB i odwrotnie w obie strony.
  4. Nie ma jednego prostego sposobu na udzielenie odpowiedzi na to pytanie, ponieważ dzisiejsze procesory stają się coraz bardziej złożone, a zatem przyjmują różne podejścia do dostępu do pamięci, magistrali i pamięci podręcznej. Większość współczesnych procesorów ma zintegrowane kontrolery pamięci, dlatego nie ma potrzeby rozmowy z mostkiem północnym w celu uzyskania DMA. Na przykład nowe procesory Intela z szyną QPI komunikują się z układem podobnym do tradycyjnego mostka północnego, z tym wyjątkiem, że nie ma kontrolera pamięci i komunikuje się z procesorem przez szynę QPI, która zastępuje tradycyjną magistralę FSB.

Myślę, że ten obraz z Wiki może być bardziej przydatnym urządzeniem mneonmicznym, do którego możesz się uczyć: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg (nie można osadzić plików SVG).


Dzięki! (1) „Większość współczesnych procesorów ma zintegrowane kontrolery pamięci, dlatego nie ma potrzeby rozmowy z mostkiem północnym w celu uzyskania DMA”. „DMA” oznacza pamięć dostępu do procesora? Myślę, że oznacza to urządzenie bezpośrednio uzyskujące dostęp do pamięci bez procesora pomiędzy nimi. patrz en.wikipedia.org/wiki/Direct_memory_access .
Tim

(2) „dane muszą przechodzić przez„ magistralę ”z procesora do mostka północnego (cytuję magistralę, ponieważ NB może być zintegrowany z procesorem), a następnie ponownie przez to, co zwykle jest magistralą PCI do SB”. Ale na zdjęciu w Wikipedii połączenie między NB a SB nazywa się magistralą wewnętrzną. Zastanawiam się, czy komunikacja między NB i SB nie odbywa się przez PCI pomiędzy?
Tim
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.