พยายามทำความเข้าใจภาพคอมพิวเตอร์บัส


10

ในภาพนี้จากhttp://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3ที่อธิบายถึงรถเมล์ในคอมพิวเตอร์

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

  1. ฉันสงสัยว่าเส้นสีดำจาก CPU ไปยัง South Bridge เป็นรถบัสหรือไม่? ไม่มีชื่อในภาพและชื่อของมันคืออะไร?
  2. เส้นสีดำขนาดสั้นเหล่านี้เกิดจาก LAN, SCSI, ISA, USB, IDE รวมถึงรถโดยสารและชื่อของพวกเขาคืออะไร?

    โปรดสังเกตว่าเส้นสีดำที่เกิดจากแคชระดับ 2 AGP และ RAM มีชื่อว่า procesor bus บัส AGP บัสและ memory bus ตามลำดับในรูปภาพ

  3. เส้นสีดำจาก CPU ถึง South Bridge ตัดกับทั้งบัส PCI และบัสบัสหรือไม่
  4. การไหลของข้อมูลเป็นอย่างไร

    ตัวอย่างเช่นความเข้าใจต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่

    จาก CPU ถึงแคชระดับ 2 เส้นทางคือเส้นสีดำที่เกิดจาก CPU และบัสโปรเซสเซอร์

    จาก CPU ไปยัง AGP หรือ RAM เส้นทางคือเส้นสีดำที่เกิดจาก CPU, North Bridge และ AGP บัสหรือบัสหน่วยความจำ

    จาก CPU ไปยัง LAN หรือ SCSI เส้นทางคือเส้นสีดำที่เกิดจาก CPU, บริดจ์เหนือ, บัส PCI และเส้นสีดำที่เกิดจาก LAN หรือ SCSI

    จาก CPU ไปยัง ISA, USB และ IDE ใด ๆ เส้นทางคือเส้นสีดำที่เกิดจาก CPU, สะพานเหนือ, สะพานใต้และเส้นสีดำเกิดขึ้นจาก ISA, USB หรือ IDE

    การไหลของข้อมูลระหว่างส่วนประกอบที่ไม่ใช่ CPU เป็นอย่างไร

ขอบคุณ!

คำตอบ:


12

บัสเป็นสื่อกลางในการติดต่อสื่อสารกับคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

  • สามารถเชื่อมต่อเอนทิตีหลาย ๆ
  • หากเอนทิตีหนึ่งส่งข้อความหรือ "ทำอะไรบางอย่าง" ไปที่รถบัสเอนทิตีอื่น ๆ จะสามารถเห็นได้
  • สิ่งที่ไม่ดีจะเกิดขึ้นหากสองหน่วยงานพยายามสื่อสารในเวลาเดียวกัน
  • จำเป็นต้องใช้โปรโตคอลหรือชุดของกฎเพื่อให้ส่วนประกอบทั้งหมดในบัสมีระบบที่สามารถใช้งานได้ โดยปกติโปรโตคอลนี้จะแตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์และความเร็วของบัส
  • รูปแบบการกำหนดแอดเดรสบางประเภทใช้ในที่ที่อุปกรณ์สามารถพูดได้ว่าพวกเขาเป็นใครและพวกเขาต้องการคุยกับใคร
  • สิ่งที่ไม่ดีจะเกิดขึ้นหากหน่วยงานหลายแห่งมีที่อยู่เดียวกัน
  • อย่างน้อยผู้ที่ต้องการ "พูดคุย" บนรถบัสต้องดูว่ามีกิจกรรมใดเกิดขึ้นก่อนที่พวกเขาจะพยายามส่งข้อมูลผ่านมันหรือไม่
  • หน่วยงานที่ต้องการ "ฟัง" บนรถบัสโดยทั่วไปจำเป็นต้องฟังที่อยู่ของตัวเองและฉกข้อมูลที่มีความหมายกับพวกเขาเท่านั้น

หากคุณมีความรู้เรื่องระบบเครือข่ายและเสียงส่วนใหญ่ที่คุ้นเคยมันก็ค่อนข้างคล้ายกับแนวคิด

เส้นสีฟ้าอ่อนแสดงถึงรถบัส เส้นสีน้ำเงินเข้มแสดงถึงสิ่งที่เชื่อมต่อกับรถบัส

เพื่อตอบคำถามของคุณ:

  1. ดูเหมือนว่าฉันต้องการ CPU ที่ต้องผ่านบัสโปรเซสเซอร์, นอร์ ธ บริดจ์และบัส PCI เพื่อไปทางใต้
  2. ฉันเชื่อว่าพวกเขาเป็นตัวแทนของการเชื่อมต่อกับบัส สำหรับฉันดูเหมือนว่าฉลากจะระบุเส้นสีน้ำเงินที่หนากว่า แผนภาพอาจมี IMHO ที่ดีขึ้นเล็กน้อย โปรดทราบว่า AGP ย่อมาจาก "Accelerated Graphics Port " - ในทางเทคนิคแล้วมันไม่ใช่บัสเนื่องจากองค์ประกอบหลายอย่างไม่ได้เล่นที่นั่น (หนึ่งในเหตุผลทั้งหมดที่ AGP ถูกคิดค้นขึ้นมา) แม้ว่าซอฟต์แวร์จะปรากฏเป็นบัส PCI อื่นก็ตาม
  3. ฉันคิดอย่างนั้น โปรแกรมควบคุมอุปกรณ์ IIRC เพื่อที่จะเข้าถึงส่วนประกอบเซาท์บริดจ์จำเป็นต้องมีการโต้ตอบกับบัส PCI โดยทางโปรแกรม
  4. ดูย่อหน้าแรกของฉัน เป็นไปได้สำหรับรถบัสที่จะเชื่อมต่อกับรถบัสอื่นและรับผิดชอบในการส่งต่อข้อมูลผ่านมัน เหล่านี้เป็นสิ่ง "PCI-PCI สะพาน" อุปกรณ์ที่ถ้าคุณเคยเห็นพวกเขาใน Device Manager ของ Windows lspciหรือ


2

คอมพิวเตอร์ "ใด ๆ " มีเพียง 3 "เท่านั้น: ข้อมูลที่อยู่และการควบคุม แค่นั้นแหละ. นั่นคือการมองจากบนลงล่างที่ง่ายมาก ข้อมูลและที่อยู่รถเมล์ค่อนข้างชัดเจนและค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตามบัสควบคุมสามารถมีความซับซ้อนมากเนื่องจากมันมีความหมายทุกอย่างรวมถึงเวลา (และอาจเป็นพิเศษ)

สิ่งที่ฉันเห็นที่นี่เป็นแผนภูมิระบบพื้นฐาน บางสิ่งในระบบมีหน้าที่รับผิดชอบต่อทรัพยากร / กระบวนการบางอย่าง อย่างที่คุณคาดหวังซีพียูอยู่ที่ด้านบนสุดของกองและรับผิดชอบทุกอย่าง ด้านล่าง (ตามลำดับชั้น) มีสะพานเหนือซึ่งควบคุมวิดีโอและ RAM โดยตรง สะพานเหนือนั้นควบคุมสะพานใต้โดยอ้อมผ่าน PCI "บัส" รวมถึงระบบ LAN และ SCSI ด้วย อย่างไรก็ตามสะพานใต้นั้นควบคุมอุปกรณ์ ISA, USB และ IDE โดยตรง ดังนั้นหากคุณต้องการดึงข้อมูลในไดรฟ์ IDE CPU ของคุณจะผ่านสะพานเหนือซึ่งจะส่งคำขอนี้ผ่านบัส PCI ซึ่งไปทางใต้สะพานในทางกลับกันจะได้รับทรัพยากร IDE เพื่อให้มัน (หรือแม่นยำมากขึ้นสะพานใต้บอก) อุปกรณ์ IDE เมื่อต้องการวางข้อมูลบนที่อยู่ / บัสข้อมูล - ซึ่ง CPU อยู่ในการควบคุม)

คุณอาจทำสิ่งนี้ยากกว่าที่ควรจะเป็น ซีพียูยังคงเป็นหัวใจของคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ดังนั้นแผนภาพของคุณจึงเป็นตัวอย่างที่น่ากลัวเกี่ยวกับ "รถเมล์" ที่ใช้งานจริง ในความเป็นจริงไดอะแกรมทั้งหมดอาจถูกพิจารณาว่าเป็นรายละเอียดของบัสควบคุม - และเป็นเพียงบัสควบคุม มันเป็นภาพที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับสิ่งที่ระบบย่อยบางอย่างทำและแม้กระทั่งสิ่งที่ควบคุมทรัพยากรบางอย่างโดยตรง แต่ก็ไม่มีข้อบ่งชี้ว่าอะไรคือสายแข็งหรือคอมพิวเตอร์ทั้งเครื่องทำงานอย่างน้อยที่สุดในแง่ของโครงสร้างบัส


1
  1. สะพานนอร์ ธ บริดจ์นั้นเชื่อมทางทิศใต้กับซีพียูดังนั้นจึงไม่มีรถบัสตรงระหว่าง CPU และ SB
  2. "รถเมล์" เหล่านี้ส่วนใหญ่มีชื่ออธิบายตนเองเช่นบัส ISA, PCI บัส ฯลฯ อื่น ๆ ไม่ชัดเจนเช่น LPC บัสซึ่งเชื่อมต่ออุปกรณ์แบนด์วิธต่ำส่วนใหญ่กับ SB และ CPU (เช่น คอนโทรลเลอร์ Super I / O, BIOS และอื่น ๆ )
  3. ไม่ "บัส" นี้ไม่มีอยู่ตามที่อธิบายไว้ แต่ในสถานการณ์ของการสื่อสารไปยังอุปกรณ์ในครึ่งล่างของแผนภาพข้อมูลจะต้องผ่าน "บัส" จากซีพียูไปยังนอร์ทบริดจ์ (ฉันอ้างถึงบัสเนื่องจาก NB อาจถูกรวมเข้ากับซีพียู) แล้ว อีกครั้งโดยทั่วไปคือบัส PCI ไปยัง SB และในทางกลับกันสำหรับการเดินทางไปกลับ
  4. ไม่มีวิธีที่ตรงไปตรงมาในการตอบคำถามนี้เนื่องจากโปรเซสเซอร์ในปัจจุบันมีความซับซ้อนมากขึ้นและใช้วิธีการเข้าถึงหน่วยความจำบัสและแคชที่แตกต่างกัน โปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีตัวควบคุมหน่วยความจำแบบบูรณาการดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องคุยกับ Northbridge สำหรับ DMA ตัวอย่างเช่นโปรเซสเซอร์ใหม่ของ Intel พร้อมบัส QPI พูดคุยกับชิปที่คล้ายกับนอร์ ธ บริดจ์แบบดั้งเดิมยกเว้นว่ามันขาดคอนโทรลเลอร์หน่วยความจำและพูดคุยกับ CPU ผ่านบัส QPI ซึ่งแทนที่บัสด้านหน้าแบบดั้งเดิม [FSB]

ฉันคิดว่าภาพนี้จาก Wiki อาจเป็นอุปกรณ์ mneonmic ที่มีประโยชน์มากกว่าสำหรับคุณที่จะเรียนรู้จาก: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg (ไม่สามารถฝังไฟล์ SVG) ได้


ขอบคุณ! (1) "ตัวประมวลผลที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีตัวควบคุมหน่วยความจำแบบรวมจึงไม่จำเป็นต้องคุยกับ Northbridge สำหรับ DMA" โดย "DMA" คุณหมายถึงหน่วยความจำเข้าถึง CPU หรือไม่ ฉันคิดว่ามันหมายถึงอุปกรณ์ที่เข้าถึงหน่วยความจำโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ CPU เห็นen.wikipedia.org/wiki/Direct_memory_access
ทิม

(2) "ข้อมูลจะต้องผ่าน" บัส "จาก CPU ไปยัง Northbridge (ฉันอ้างอิงบัสเพราะ NB อาจรวมอยู่ใน CPU) จากนั้นอีกครั้งผ่านสิ่งที่โดยทั่วไปคือบัส PCI ไปยัง SB" แต่ในภาพ Wikipedia การเชื่อมต่อระหว่าง NB และ SB เรียกว่าบัสภายใน ฉันสงสัยว่าการสื่อสารระหว่าง NB และ SB ไม่ผ่าน PCI ในระหว่างหรือไม่
ทิม
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.