Это частота, с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной компьютера
Обновлено: 06.07.2024
Есть ли что-то, называемое процессорной шиной? При решении одного из MCQ я увидел термин «процессорная шина». Эта вещь существует на самом деле?
Я провел небольшое исследование, но не смог найти ни одной статьи, в которой говорилось бы о шине процессора.
Было бы здорово, если бы кто-нибудь помог мне.
2 ответа 2
Многие термины зависят от поставщика. Различные архитектуры и поставщики ЦП используют разные термины для описания различных способов подключения ЦП и периферийных устройств, и технологии постоянно меняются.
В дальнейшем я буду использовать слово "шина", но имейте в виду, что шина может быть реализована несколькими способами в зависимости от скорости и требований, например, двухточечная, поперечная или коммутируемая топология ткани. Логически это автобус, даже если физически он им не является.
Как правило, современные шины иерархичны, и иерархия отражает способ построения компьютерной системы. Например, современный компьютер может иметь более одного логического процессора/ядра в данном кристалле или корпусе и иметь более одного кристалла или корпуса на материнской плате. Большой компьютер (например, мэйнфрейм) может иметь более одной материнской платы, соединенной объединительной платой.
Каждый раз, когда у вас есть несколько вещей, которые должны взаимодействовать друг с другом, вам нужна шина/коммутатор/что-то еще, чтобы соединить их вместе.
Вот упрощенный пример:
Каждый пакет или кристалл содержит несколько логических процессоров, соединенных какой-либо внутренней шиной. Затем они подключаются к общей шине, которая соединяет ЦП вместе с высокоскоростными/широкополосными периферийными устройствами, такими как ОЗУ (которое в наши дни все чаще выглядит как периферийное устройство), сопроцессорами, такими как графические процессоры, и быстрыми устройствами, такими как гигабитный Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand и т. д.
Затем эта шина через интерфейсы подключается к низкоскоростным шинам, таким как PCI, USB, SCSI, I2C и т. д. Большинство устройств, которые вы обычно считаете "периферийными устройствами", подключаются к таким периферийным шинам, как эти.< /p>
Конечно, это всего лишь иллюстративный пример, не основанный на какой-либо конкретной конструкции компьютера. Разные архитектуры делают разные вещи. Крупномасштабные машины с высокой доступностью (например, современные мейнфреймы) обычно имеют «локальную» оперативную память для каждого кристалла ЦП или материнской платы, а ЦП, предназначенные для этих приложений с высокой доступностью, обычно имеют интерфейс шины объединительной платы, встроенный в каждый пакет ЦП, а также резервное соединение объединительной платы. висит на высокоскоростной шине ввода/вывода.
Итак, учитывая все это, термин "процессорная шина", вероятно, относится к шине, которая соединяет процессоры вместе. Это будет означать одно из двух:
Линии, используемые для передачи данных, называются шиной данных, а линии, передающие сигналы, разрешающие различным устройствам взять на себя управление шиной, называются линиями управления. Строки адреса определяют место в памяти, в которое или из которого данные должны быть записаны или прочитаны. Кроме того, линии электропередач обеспечивают электроэнергию, необходимую для общего функционирования.
Часто шина используется более чем двумя устройствами. Здесь необходимо определить, какое устройство возьмет на себя управление шиной, чтобы начать передачу информации. Линии управления отправляют импульсы, которые действуют как сигналы, разрешающие устройствам взять на себя управление шиной. Также передаются сигналы тактовой синхронизации, прерывания и подтверждения запросов шины.
• Этот путь соединяет все остальные компоненты на материнской плате. Пути, которые соединяются между собой, называются «автобусами».
В системе есть внутренние шины и внешние шины.
•Внутренние шины передают данные внутри компонентов на материнской плате.
• По внешним шинам данные передаются на другие устройства и периферийные устройства, подключенные к материнской плате.
Во внутренней шине она соединяет все внутренние компоненты компьютерной системы. Это шина памяти, шина объединительной платы или системная шина в компьютерной системе.
• Шины процессор-память очень быстрые, но имеют небольшую длину. Они синхронизируются как по времени, так и по ширине с памятью машины, чтобы извлечь максимальную пропускную способность. Дизайн этих автобусов служит очень конкретной цели.
Внешние шины передают данные на другие устройства:
• Длина шин ввода-вывода в основном больше длины шин процессора-памяти. Они могут подключаться к устройствам с разной пропускной способностью и совместимостью с другой архитектурой.
• Третий тип шины называется объединительной шиной. Они названы так потому, что интегрированы в корпус машины и служат в качестве одноточечного контакта между процессором, устройствами ввода-вывода и памятью.
ТРИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПА ШИН:
Есть три типа шин, которые используются для передачи некоторой информации от процессора в память:
• Шина данных
• Адресная шина
• Шина управления
Эти шины соединяют пути ко всем остальным компонентам на материнской плате.
Расположение шин в структуре компьютера называется шинной архитектурой.
Шина данных:
• Это наиболее распространенный тип шины. Он передает данные вычислительной системы на все остальные компоненты материнской платы.
• Он передает данные между памятью, ЦП и периферийными устройствами.
• В таких автобусах это очень распространенный маршрут.
• На скорость передачи данных влияет количество линий в шине данных.
• Здесь шина данных является двунаправленной.
• ЦП может считывать и записывать данные, используя шины данных.
Адресная шина:
• Каждый компонент в компьютерной системе имеет свой уникальный идентификатор, называемый адресом
• Чтобы быстро получить доступ к каждому символу в памяти, компьютер должен иметь к нему доступ.
•Каждый символ в памяти имеет свой номер адреса.
Для связи используется адресная шина, указывающая адрес этого компонента.
• Здесь адрес является однонаправленным.
• Он передает адрес ячейки памяти из основной памяти в процессор через адресную шину.
• Шина управления управляет работой компьютерной системы
• Он передает информацию со скоростью миллиард символов в секунду.
• Он читает, записывает и выполняет действия, и после выполнения результат будет отправлен обратно в память.
• Он управляет направлением данных в инструкциях процесса.
• Здесь шина управления является двунаправленной.
•Данные распространяются по синхронным шинам.
•Системные часы управляют шинами. Передача данных может происходить только по тиканью часов, которые синхронизируют все устройства, использующие шину.
• Таким образом, система очень зависит от правильной работы часов. Отклонения в работе часов делают систему подверженной сбоям. Эти отклонения сводятся к минимуму за счет минимальной длины шины.
• Ограничение длины шины заключается в том, что время, необходимое для прохождения информации по шине, должно быть больше, чем время цикла шины.
• Линии управления определяют работу асинхронных шин.
Время контролируется с помощью подробного протокола установления связи. Протокол в основном включает в себя запрос, за которым следует обслуживание запрошенного, завершающееся подтверждением того, что запрос был обслужен.
Автобусный арбитраж можно разделить на четыре основные категории.
<р>1. Арбитраж гирляндной цепи.В этой схеме линия управления проходит от устройства с наивысшим приоритетом к устройству с более низким приоритетом. Эта схема не справедлива, так как существует вероятность того, что устройство с более низким приоритетом никогда не получит управление шиной. <р>2. Централизованный параллельный арбитраж:
Централизованный посредник выбирает, кто получит шину. Хотя это более всеобъемлющая форма арбитража, в которой каждое устройство получает шанс, она подвержена узким местам из-за вычислений, принимаемых арбитром. <р>3. Распределенный арбитраж с использованием самостоятельного выбора. Эта схема аналогична централизованному арбитражу, но вместо того, чтобы центральный орган делал выбор, сами диски определяют, кто имеет наивысший приоритет.
• В каждом компьютере есть внутренние часы, регулирующие скорость выполнения инструкций. Все компоненты системы синхронизированы по часам.
• ЦП требуется меньшее количество тактов для выполнения каждой инструкции. Во-вторых, производительность выполнения инструкций измеряется в тактовых циклах (не в секундах).
• Тактовая частота измеряется в гигагерцах (ГГц). По сути, это количество тактов часов в секунду.
Основное различие между системными часами и часами шины заключается в следующем:
Этот обмен данными происходит в следующих форматах.
• Ввод-вывод с отображением памяти:
В этом формате регистры интерфейса отображаются в карте памяти компьютера, и нет реальной разницы между доступом к памяти и доступом к устройству ввода-вывода. Преимущество в том, что это быстро, но занимает слишком много места в памяти.
• Байт содержит 8 бит и, следовательно, может хранить до 2^8 различных значений.
• Слово представляет собой набор байтов, поэтому длина слова должна быть кратна 8 битам.
Обычный размер слова – 32 бита (или 4 байта).
• Байт состоит из 8 бит и, следовательно, может хранить до 2^8 различных значений.
•Каждый отдельный байт содержит уникальный адрес и может быть адресован байтом
• Слово представляет собой набор байтов, поэтому длина слова должна быть кратна 8 битам.
Общий размер – 32 бита (или 4 байта).
<р>1. Низкоуровневое чередование и <р>2.Чередование высокого порядка <р>1. Младшее чередование:Младшие биты адреса используются для выбора банка. Память с чередованием низкого порядка размещает последовательные адреса памяти в разных моделях памяти. Крайние правые биты используются для определения модуля, а крайние левые выбирают смещение внутри модуля.
Следовательно, в случае, если у нас есть побайтно-адресуемая память, состоящая из 8 модулей по 2 байта каждый, то есть всего 16 байт памяти, они будут расположены следующим образом:
(см. прикрепленное изображение)
<р>2. Перемежение высокого порядка: используются старшие биты адреса. Этот тип чередования распределяет адрес таким образом, что каждый модуль содержит последовательный адрес. В этом случае крайние левые биты выбирают модуль, а крайние правые — смещение внутри модуля.
когда устройство ввода-вывода запрашивает разрешение на чтение или передачу данных в память. <р>2. Арифметические ошибки:
когда выполняются математически недопустимые операции, такие как деление на ноль и квадратный корень из отрицательного числа. <р>3. Аппаратная неисправность:
Отказ любой части системы — это еще одно событие, которое может вызвать прерывание, чтобы сообщить процессору, что конкретное устройство больше не работает.
События, которые изменяют нормальный поток выполнения в системе, называются прерываниями. В основном классификация прерываний обычно выполняется на основе того, как они инициируются или обрабатываются. И система, и пользователь могут инициировать прерывание.
• IR (память инструкций):
содержит следующую инструкцию для выполнения.
• InREG (регистр ввода):
содержит данные с устройства ввода.
Архитектура набора инструкций (ISA) машины определяет инструкции, которые компьютер может выполнять, и формат каждой инструкции. ISA — это, по сути, интерфейс между программным обеспечением и оборудованием.
Каждая инструкция MARIE состоит из 16 бит. Старшие биты (12-15) определяют код операции. Код операции определяет команду, которая должна быть выполнена. Младшие значащие биты (0-11) формируют адрес.
Формат инструкции МАРИ:
(см. прикрепленное изображение)
Каждая инструкция MARIE состоит из 16 бит. Старшие биты (12-15) определяют код операции. Код операции определяет команду, которая должна быть выполнена. младшие значащие биты (0-11) формируют адрес.
(См. прикрепленное изображение, чтобы увидеть формат инструкции MARIE)
Набор инструкций MARIE'S состоит из следующих инструкций:
• Загрузить: Эта инструкция определяется кодом операции 0001. Формат инструкции — ЗАГРУЗИТЬ X. Значение по адресу, указанному X, затем загружается в аккумулятор (AC).
•Добавить: Эта инструкция определяется кодом операции 0011. Формат инструкции — ДОБАВИТЬ X. Значение по адресу, указанному X, затем добавляется к значению аккумулятора (AC), и результат сохраняется обратно в переменный ток.
• Subt: Эта инструкция определяется кодом операции 0100. Формат инструкции — SUBT X. Значение по адресу, указанному X, затем добавляется к значению аккумулятора (AC), а результат сохраняется обратно в переменный ток.
• Ввод: эта инструкция определяется кодом операции 0101. Формат инструкции — ВВОД. Это принимает значение, введенное с клавиатуры, которое загружается в аккумулятор (AC).
•Вывод: Эта инструкция определяется кодом операции 0110. Формат инструкции — ВЫВОД. Значение аккумулятора (AC) выводится на дисплей.
• Останов: Эта инструкция определяется кодом операции 0001. Формат инструкции — ЗАГРУЗКА X. Значение по адресу, указанному X, затем загружается в аккумулятор (AC).
• Skipcond: эта инструкция определяется кодом операции 1000. Формат инструкции — SKIPCOND. следующая инструкция пропускается при условии.
Центральный процессор (ЦП) направляет компьютер на различные этапы решения проблемы.
Связанные термины:
Скачать в формате PDF
Об этой странице
Адаптация и оценка симплексного алгоритма для архитектуры потока данных
Урош Чибей, Юрий Михелич, Достижения в области компьютеров, 2017
2.2 Вид программиста
Чтобы программист мог разработать законченную программу, необходимо написать три компонента.
обычно написанный на языке программирования C, код ЦП управляет выполнением и использует DFE в качестве блока обработки, вызывая подходящие функции, предоставляемые компилятором Maxeler.
Каждое ядро реализует определенную функциональность и примерно соответствует абстракции функции. Он имеет набор входных потоков и набор выходных потоков.
Менеджер — это компонент, который соединяет потоки данных от ЦП к ядрам-получателям и наоборот.Он устанавливает соединения между ядрами и LMem, а также связывает ядра между собой. Диспетчер также создает интерфейсы, с помощью которых код ЦП взаимодействует с DFE.
Диспетчер и ядра написаны на предметно-ориентированном языке MaxJ. Этот язык представляет собой надмножество языка программирования Java с несколькими расширениями, более подходящими для упрощения создания программ потока данных.
Компилятор преобразует описание ядер в граф потока данных, и этот граф физически размещается на микросхеме FPGA серверной частью. Серверная часть обычно очень требовательна к вычислительным ресурсам, поскольку необходимо учитывать множество структурных ограничений.
Схема этой архитектуры представлена на рис. 1.
< бр />
Рис. 1 . Схематический обзор компонентов системы потока данных. серая рамка обозначает микросхему FPGA. Взгляд программиста на архитектуру показан в виде файлов, которые необходимо реализовать для каждой программы, файл .maxj написан на языке MaxJ, тогда как поток управления обычно написан на C или C++, но поддерживаются и другие языки. .
КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН
Доминик Росато, Дональд Росато, Дизайн изделий из пластмассы, 2003 г.
Центральный процессор
Центральный процессор компьютера (ЦП) — это часть компьютера, которая извлекает и выполняет инструкции. Процессор, по сути, является мозгом CAD-системы. Он состоит из арифметико-логического блока (АЛУ), блока управления и различных регистров. Центральный процессор часто называют просто процессором. АЛУ выполняет арифметические операции, логические операции и связанные с ними операции в соответствии с инструкциями программы.
Блок управления управляет всеми операциями ЦП, включая операции АЛУ, перемещение данных внутри ЦП, а также обмен данными и управляющими сигналами через внешние интерфейсы (системную шину). Регистры — это быстродействующие блоки внутренней памяти ЦП. Некоторые регистры видны пользователю; то есть доступный для программиста через набор машинных инструкций. Другие регистры предназначены исключительно для ЦП в целях управления. Внутренние часы синхронизируют все компоненты ЦП. Тактовая частота (количество тактовых импульсов в секунду) измеряется в мегагерцах (МГц) или миллионах тактовых импульсов в секунду. Тактовая частота, по сути, определяет, насколько быстро ЦП обрабатывает инструкции.
Оборудование
Центральный процессор управляет всем. Он извлекает программные инструкции по своей шине «на стороне инструкций» (IS), считывает данные по своей шине «на стороне данных» (DS), выполняет инструкции и записывает результаты на шину DS. ЦП может работать на частоте SYSCLK до 80 МГц, что означает, что он может выполнять одну инструкцию каждые 12,5 нс. ЦП способен умножать 32-битное целое число на 16-битное целое число за один цикл или 32-битное целое число на 32-битное целое число за два цикла. Блока с плавающей запятой (FPU) нет, поэтому вычисления с плавающей запятой выполняются программными алгоритмами, что делает операции с плавающей запятой намного медленнее, чем вычисления с целыми числами.
ЦП представляет собой ядро микропроцессора MIPS32® M4K®, лицензированное компанией Imagination Technologies. ЦП работает при напряжении 1,8 В (обеспечиваемом стабилизатором напряжения, встроенным в PIC32, поскольку он используется на плате NU32). Контроллер прерываний, обсуждаемый ниже, может уведомлять ЦП о внешних событиях.
Встроенные процессоры
Внутренние шины ЦП
Шины ЦП — это механизмы, соединяющие другие компоненты ЦП: АЛУ, ЦП и регистры (см. рис. 4-22). Шины — это просто провода, которые соединяют между собой различные другие компоненты ЦП. Провод каждой шины обычно делится на логические функции, такие как данные (которые переносят данные в двух направлениях между регистрами и АЛУ), адрес (который переносит расположение регистров, содержащих данные для передачи), управление (переносит управление информацию о сигналах, такую как временные и управляющие сигналы, между регистрами, ALU и CU) и т. д.
< бр />
Рисунок 4-22. Ядро и шины PowerPC. [15]
В ядре PowerPC есть управляющая шина, по которой управляющие сигналы передаются между АЛУ, CU и регистрами. То, что PowerPC называет «исходными шинами», — это шины данных, передающие данные между регистрами и АЛУ. Существует дополнительная шина, называемая обратной записью, которая предназначена для обратной записи данных, полученных с исходной шины, непосредственно обратно из модуля загрузки/сохранения в фиксированные регистры или регистры с плавающей запятой.
Примечание. Во избежание дублирования автобусы будут более подробно обсуждаться в главе 7 .
Микрокомпьютерная аппаратура и управление
Чтение/запись памяти
ЦП всегда контролирует направление потока данных в БД, поскольку, хотя он и является двунаправленным, данные могут перемещаться только в одном направлении за раз. ЦП выдает специальный сигнал управления чтением/записью (R/W) (рис. 3.2), который активирует схемы в памяти, определяющие направление потока данных. Например, когда на линии чтения/записи (R/W) высокий уровень, ЦП передает информацию из ячейки памяти в ЦП.
Временная диаграмма операции чтения из памяти показана на рис. 3.3.
< бр />
Рис. 3.3. Время чтения/записи.
Предположим, что компьютеру была дана инструкция прочитать данные из ячейки памяти номер 10. Чтобы выполнить операцию чтения, ЦП переводит линию чтения/записи в высокий уровень, чтобы активировать схему памяти при подготовке к операции чтения. Практически одновременно на АБ размещается адрес для местоположения 10 («адрес действителен» на рис. 3.3). В память АБ отправляется число 10 в 16-битном двоичном коде (0000 0000 0000 1010). Двоичные электрические сигналы, соответствующие 10, управляют определенными цепями в памяти, чтобы заставить двоичные данные в этом месте быть помещенными в БД. ЦП имеет внутренний регистр, который активируется во время этой операции чтения для приема и сохранения данных. Затем данные обрабатываются ЦП во время следующего цикла работы в соответствии с соответствующей инструкцией.
Аналогичная операция выполняется всякий раз, когда ЦП должен отправить данные из одного из своих внутренних регистров в память, что является операцией «записи». В этом случае линия R/W будет установлена на логический уровень, противоположный операции чтения (т.е. низкий в данном примере). Во время операции записи отправляемые данные помещаются в БД одновременно с адресом назначения в АВ. Эта операция перенесет данные из источника ЦП в место назначения, которым может быть место в памяти в ОЗУ или внешнее устройство (как будет объяснено позже).
Компьютерные системы
1.3.1 Работа системы
ЦП управляет передачей системных данных по шинам данных и адреса и дополнительным линиям управления. Требуется схема часов, обычно содержащая кварцевый генератор (как в цифровых часах); это создает точный сигнал фиксированной частоты, который управляет микропроцессором. Операции ЦП запускаются по переднему и заднему фронтам тактового сигнала, что позволяет определить их точную синхронизацию. Это позволяет событиям в ЦП выполняться в правильной последовательности с достаточным временем для каждого шага. Центральный процессор генерирует все основные управляющие сигналы на основе часов. Тот или иной ЦП можно использовать в различных системах, в зависимости от типа приложения, необходимого объема памяти, требований к вводу-выводу и т. д.
Декодер адреса управляет доступом к памяти и регистрам ввода-вывода для конкретного проекта. Как правило, программируемое логическое устройство (PLD) используется для выделения каждой микросхеме памяти определенного диапазона адресов. Код входного адреса в определенном диапазоне генерирует выходной сигнал выбора микросхемы, который включает это устройство. Регистры портов ввода-вывода, которые настроены для обработки передачи данных в систему и из нее, также получают определенные адреса с помощью того же механизма, и ЦП обращается к ним так же, как к ячейкам памяти. Назначение адресов конкретным периферийным устройствам называется картой памяти (рис. 1.6 б).
Процессор
ХАРВИ М. ДЕЙТЕЛЬ, БАРБАРА ДЕЙТЕЛЬ, Введение в обработку информации, 1986 г.
Сводка издателя
Центральный процессор (ЦП) направляет компьютер на различные этапы решения проблемы. Данные поступают в компьютер через блок ввода, обрабатываются центральным процессором и затем становятся доступными для пользователя через блок вывода. Логический вид компьютера показывает, какие функции выполняет компьютер. Физический вид компьютера показывает, как на самом деле механизмы компьютера выполняют эти функции. Центральный процессор состоит из трех логических блоков: арифметико-логического блока (ALU), основного хранилища и блока управления. Основная память сохраняет активные программы и данные. Это относительно дорого, поэтому вторичное хранилище используется для хранения программ и данных до тех пор, пока они не потребуются в основном хранилище. Набор встроенных операций компьютера называется его «набором инструкций». Компьютерная программа представляет собой набор инструкций, которые сообщают компьютеру, как решить конкретную задачу. Компьютерная программа должна находиться в оперативной памяти, чтобы компьютер мог выполнять ее инструкции.
Управление энергопотреблением
5.15.2.4.2.1 Блок процессора
Это центральный процессор (ЦП) ПЛК, то есть микропроцессор по конструкции и функциональным возможностям.Основная функция этого блока состоит в том, чтобы воспринимать входные значения через свои модули ввода/вывода, генерировать управляющие сигналы в соответствии с входными сигналами и предопределенной инструкцией (хранящейся в блоке памяти в виде программы). Затем обработанное решение передается на устройства вывода, подключенные к модулям ввода/вывода, для обновления выходных переменных [51]. Типичный цикл процесса ЦП показан на рис. 40, демонстрирующем основную идею функции процесса. Время одного цикла выполнения программы называется «время сканирования». Типичные значения времени сканирования могут составлять всего 1 м/с. Входные и выходные значения обычно хранятся в единице памяти за цикл или несколько его кратных [53] .
< бр />
Рис. 40 . Рабочий цикл центрального процессора (ЦП) программируемого логического контроллера (ПЛК).
Беспроводная МЭМС для носимых сенсорных сетей
5.2.2.2 Блок обработки
Рабочие процедуры промышленной системы управления
(1) адресные пространства PCI
ЦП и все устройства PCI должны иметь доступ к общей памяти. Драйверы устройств управляют устройствами PCI и передают информацию между ними, используя эту память. Обычно эта разделяемая память содержит регистры управления и состояния устройства, которые используются для управления устройством и чтения его состояния. Например, драйвер устройства PCI SCSI может прочитать свой регистр состояния, чтобы узнать, готово ли устройство к записи блока информации, или он может записать в управляющий регистр, чтобы запустить устройство после его включения.
Системная память ЦП может использоваться для этой общей памяти, но в этом случае каждый раз, когда устройство PCI обращается к памяти, ЦП должен будет останавливаться, ожидая завершения. Доступ к памяти обычно ограничивается одним системным компонентом за раз. Это замедлит работу системы. Это не позволяет периферийным устройствам системы бесконтрольно обращаться к основной памяти. Это было бы очень опасно; неисправное устройство может сделать систему очень нестабильной.
Периферийные устройства имеют собственные области памяти. ЦП может получить доступ к этим пространствам, но доступ устройств к системной памяти очень строго контролируется с помощью каналов DMA (прямой доступ к памяти). Устройства ISA имеют доступ к двум адресным пространствам; ISA I/O (ввод/вывод) и память ISA. В большинстве современных микропроцессоров PCI должен состоять из трех элементов: ввода-вывода PCI, памяти PCI и пространства конфигурации PCI.
Некоторые микропроцессоры, например процессор Alpha AXP, не имеют естественного доступа к адресным пространствам, отличным от системного адресного пространства. Этот процессор использует наборы микросхем поддержки для доступа к другим адресным пространствам, таким как пространство конфигурации PCI, с помощью схемы разреженного отображения адресов, которая крадет часть большого виртуального адресного пространства и сопоставляет его с адресными пространствами PCI.
Шина данных — это система внутри компьютера или устройства, состоящая из разъема или набора проводов, которая обеспечивает транспортировку данных. Различные типы шин данных развивались вместе с персональными компьютерами и другим оборудованием.
Techopedia рассказывает о шине данных
Шина данных может передавать данные в память компьютера и из нее, а также в центральный процессор (ЦП) или из него, который действует как «движок» устройства. Шина данных также может передавать информацию между двумя компьютерами.
Новые, более широкие шины данных могут поддерживать более высокие скорости передачи данных, а объем данных, которые они могут передавать, называется пропускной способностью.
Скорость обмена информацией между компонентами регулируется контроллером шины. Например, информация, поступающая от ЦП, всегда будет передаваться с гораздо большей скоростью, чем данные, поступающие от других компонентов.
Однако в компьютере все должно двигаться с одинаковой скоростью, и для этой цели служат контроллеры шины. Раньше шины данных первого поколения не имели контроллера и состояли из простых жгутов проводов, которые соединяли память компьютера с различными периферийными устройствами.
Шина данных может работать как параллельная или последовательная шина в зависимости от того, как передаются данные. Параллельная шина используется в более сложных соединениях, которые должны передавать более одного бита за раз. Типичные примеры включают соединения Peripheral Component Interconnect (PCI) Express и Small Computer System Interface (SCSI). Данные передаются по многим проводам одновременно.
Последовательные шины используют один провод для отправки и получения данных между компонентами и обычно состоят из относительно небольшого количества проводов, поэтому они несколько проще, чем параллельные соединения. Типичными примерами последовательной шины являются соединения универсальной последовательной шины (USB) и SATA.
Каждый компьютер также содержит как внутренние (или локальные) шины данных, так и внешние шины данных.Локальная шина данных соединяет все компоненты материнской платы, а внешняя шина соединяет материнскую плату со всеми остальными периферийными устройствами.
Использование термина "шина данных" в ИТ несколько похоже на использование термина "электрическая шина" в электронике. Электронная шина предоставляет средства для передачи тока примерно так же, как шина данных обеспечивает способ передачи данных.
В современных сложных вычислительных системах данные часто находятся в пути, проходя через различные части материнской платы компьютера и периферийные устройства. С новыми сетевыми конструкциями данные также передаются между множеством различных аппаратных средств и более широкой кабельной или виртуальной системой. Шины данных — это основные инструменты, помогающие упростить передачу всех данных, что позволяет передавать так много данных по требованию в потребительских и других системах.
Читайте также: