A rendszer kezelése busz és a helyi autóbusz
A rendszerből és a helyi autóbusz
Egy számítógépes rendszer, amely több alrendszer, egy olyan mechanizmus a kölcsönhatás. Ezek az alrendszerek kell gyorsan és hatékonyan adatcserét. Például a processzor, egyrészt, be kell vonni a memória, másrészt megköveteli a kommunikációt a processzor bemeneti / kimeneti eszközök. Az egyik legegyszerűbb mechanizmusok megszervezni a kölcsönhatás a különböző alrendszerek, egyetlen központi busz amelyek kapcsolódnak minden alrendszer. Hozzáférés egy busz osztani az összes alrendszert. Ez a szervezet két fő előnye van: olcsó és sokoldalú. Mivel egy ilyen abroncs az egyetlen hely, ahol össze a különböző eszközök, új eszközöket lehet hozzá könnyen, és ugyanazt a perifériák is lehet alkalmazni a különböző számítástechnikai rendszerek segítségével az azonos típusú busz. Az ára egy ilyen szervezet kap elég alacsony ahhoz, hogy végre a különböző adatátviteli utak segítségével egy sor buszjáratok által megosztott több eszközt.
A fő hátránya a szervezet azzal a kizárólagos gumiabroncs, hogy a gumiabroncs létrehoz egy szűk, csökkentsék az esetleges maximális sávszélesség I / O teljesítményt. Ha az összes I / O áramot át kell mennie egy központi gumiabroncs, a sávszélesség-korlátozás nagyon is valóságos. A kereskedelmi alkalmazások, ahol az I / O végzik gyakran, valamint szuperszámítógépe, ahol a szükséges I / O arány nagyon magas, mivel a nagy teljesítményű processzor, az egyik legfontosabb kérdés a fejlesztés, hogy olyan rendszert hozzon létre több gumiabroncs képes kielégíteni az összes kérést.
Ennek egyik oka a nagy nehézségek a fejlesztés gumiabroncsok az, hogy a maximális sebességet a busz főként korlátozott fizikai tényezők: hossza a busz és a számos eszköz csatlakoztatható (és így a gumiabroncs terhelési). Ezek a fizikai korlátok nem teszik lehetővé a gumiabroncs felgyorsítása véletlen. Követelmények sebesség (alacsony latency) I / vvyvoda és nagy sávszélességű ellentmondásosak. A modern nagy rendszerek használata a komplex összekapcsolt buszok, amelyek mindegyike rendelkezik egyszerűsítése a kölcsönhatás a különböző alrendszerek, nagy sávszélességű, redundancia (hibatűrés növeléséről) és a hatékonyságot.
Hagyományosan gumik vannak osztva gumiabroncs nyújtó kommunikációs processzor memória és I / O busz. I / O busz lehet nagyobb hosszúságú, hogy fenntartsák a kapcsolatot a sokféle készülékkel, és jellemzően követi az egyik busz szabványokat. Bus processzor-memória, másrészt, viszonylag rövid, általában nagysebességű memória és az érintett szervezetek a rendszert, hogy a maximális sávszélesség memória-processzor. Szakaszában a rendszer tervezése, a processzor-memória busz előzetesen ismert összes típusú és paramétereit eszközök kell kommunikálni egymással, míg az I / O busz fejlesztő foglalkozni az eszközök különböznek késleltetési és áteresztő.
Mint már említettük, annak érdekében, hogy csökkentse a költségeit egyes számítógépek egyetlen busz, a memória és I / O eszközöket. Ez a busz rendszer gyakran hivatkoznak. Személyi számítógépek, mint a szabály, amelyek alapján a rendszer busz az ISA normák, EISA vagy MCA. Az igény, hogy fenntartsa az egyensúlyt a teljesítmény növekvő sebességgel mikroprocesszorok vezetett kétszintű szervezet buszok személyi számítógépek alapján a helyi busz. Helyi busz nevű busz kilépő elektromos kapcsolat közvetlenül a mikroprocesszor. Ez általában egyesíti a processzort, memóriát, puffer rendszer buszrendszer és vezérlő, valamint néhány kiegészítő áramkörök. Tipikus példája a helyi busz egy VL-Bus.
A következő ciklusban az említett táblázat, - a szám a fő busz eszközök (bus master). bus master eszköz - olyan eszköz, amely kezdeményezheti az olvasási vagy írási művelet. A CPU, például mindig a busz mester. Az abroncs számos mester eszköz, ha több CPU vagy I / O eszköz kezdeményezheti az ügylet a buszon. Ha több ilyen eszköz van szükség, mert a választottbírósági rendszer, hogy ki fogja kapni a következő busz. Választottbírósági gyakran alapul rögzített prioritási séma, vagy egy „tisztességes” program, amely véletlenszerűen kiválaszt egy master eszköz rögzíti a buszon.
Ábra. 43. Főbb jellemzői gumik
Aszinkron busz, másrészt, nem órajele. Ehelyett a start-stop üzemmódban és átviteli protokoll „handshake” (kézfogás) gyakran használják a forrás és a vevő az adatbusz. Ez a rendszer sokkal könnyebb befogadni a legkülönbözőbb eszközökkel, és kiterjeszti a busz anélkül, hogy gondot ferdeség órajeleket és szinkronizáló rendszer. Ha a szinkron busszal lehet használni, ez általában gyorsabb, mint az aszinkron, hiánya miatt a rezsi minden szinkronizációs busz tranzakciót. Válassza busz típust (szinkron vagy aszinkron) meghatározza nemcsak a sávszélesség, hanem közvetlenül befolyásolja a képességét az I / O rendszer szempontjából a fizikai távolság és a készülékek száma is csatlakoztatható a busz. Aszinkron busz a technológiai változások skála jobb. I / O busz általában aszinkron.
Általában, a mennyiségét és típusát az I / O eszközök nem rögzített számítógépes rendszerek, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy vegye a kívánt konfigurációt. I / O busz lehet tekinteni, mint a számítógép bővítőbusz, biztosítva fokozatos felhalmozódásához input / output eszközök. Ezért szabványok fontos szerepet játszanak abban, hogy a fejlesztők számára, hogy a számítógépek és az I / O eszközök függetlenül működnek. A megjelenése szabványok határozzák meg a különböző tényezők.
Néha széles körű népszerűsége és konkrét gép az oka, hogy a busz I / O válik de facto szabványt. Ilyen gumik lehetnek egy PDP-11 Unibus és az IBM PC-AT Bus. Néha szabványok útján jelenik meg az egyes eredményeket ért el a szabványosítás egy bizonyos piaci szektor I / O eszközöket. Intelligens periféria interfész (IPI - intelligens periféria interfész) és Ethernet példák szabványok alakult ki, mint egy együttműködés eredménye a termelők. A siker nagyrészt a szabvány által meghatározott elfogadás szervezetek, mint például ANSI (Amerikai Egyesült Államok National Institute of Standards), vagy az IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Előfordul, hogy a busz szabvány lehet közvetlenül által tervezett egyik szabványügyi bizottságok: egy példa egy ilyen szabvány gumiabroncs FutureBus.
44. ábra bemutatja a jellemzőit a számos standard gumiabroncsok. Megjegyezzük, hogy a vonal a vonatkozó táblázatot a sávszélesség nem meghatározott egyetlen számjegy a processzor-memória busz (VME, FutureBus, MultibusII). Szállítási méret miatt a különböző gumiabroncs rezsiköltségek nagyban befolyásolja a teljesítményt. Mivel ezek a gumik jellemzően kommunikációs memóriával, a busz sávszélesség is függ a sebesség memória. Például ideális esetben végtelen mennyiségű szállítást és végtelenül gyors memória (hozzáférési idő 0 ns) busz FutureBus 240% -kal gyorsabb, VME busz, de ha küld egy szót 150 nsekundnoy memória busz FutureBus csak mintegy 20% -kal gyorsabb, mint a busz VME .
busz szélessége
(Száma jelek)
Méret Szállítási (szó)
Száma fő
ÁLLAMI eszközök
busz
sávszélessége
(Hozzáférési idő -
0 ns - 1 szó)
sávszélessége
(Hozzáférési idő -
150 ns - 1 szó)
sávszélessége
(Hozzáférési idő -
0 ns - korlátlan.
blokkméret)
sávszélessége
(Hozzáférési idő -
150 ns - korlátlan.
blokkméret)
Ábra. 44. Példák szabványos gumiabroncsok
EISA busz biztosítja a központi irányítást a hozzáférést a busz jelenléte speciális eszközök - busz irányítónak. Ezért lehet csatlakoztatni több nagy busz eszközöket. Javított megszakítási rendszer lehetővé teszi, hogy az egyes fizikai megszakítás kérés vonal több eszköz, amely megoldja a problémát száma megszakítás vonalak. EISA busz órajele által gyakorisága körülbelül 8 MHz-es és egy elméleti maximális adatátviteli sebesség 33 MB / s.
MCA busz is biztosít a 32-bites adatátvitelt órajele 10 MHz, eszközökkel rendelkezik automatikus konfigurálására és kiválasztást kér. Ellentétben EISA nem kompatibilis az ISA busz és csak akkor kell használni a számítógépek IBM PS / 2 sorozat. Ez a sorozat nem kapott ldolzhnogo elterjedt, bár a busz „mikrocsatornába” fejlett fejlesztése annak idején, de összeegyeztethetetlen suschestovavshimi szabványoknak.
A mai világban a busz a múlté, és helyébe AGP Accelerated Graphics Port, 64 bites, 8-fokozatú verzióra, amely támogatja az adatáramlást 2,1 GB másodpercenként.
Összehasonlító jellemzői a szabványok AGP
PCI busz (Peripheral Component Interconnect), valamint a gumiabroncs és a VL-busz, támogatja a 32-bites adatforgalmat a processzor és a perifériák, órajele 33 MHz-es, és van egy maximális teljesítmény 120 Mbyte / s. Amikor dolgozik i486 PCI busz biztosítja nagyjából ugyanazt a teljesítményt számokat, mint a busz VL-busz. Azonban, ellentétben a másodikkal, a PCI busz egy processzor független (busz VL-busz közvetlenül csatlakozik a processzor i486 és csak azt). Ee könnyen csatlakozhat a különböző CPU. Közülük, a Pentium, Alpha, R4400 és PowerPC.
Később kiterjesztések a PCI busz fogadták elsősorban abban rejlik, hogy a kapacitás-ra növeltük 64 bit, és a busz sebességét növeljük, 133 MHz-es. Határozottan ezeket a kiterjesztéseket meggyökerezett szervereket.
Fokozott frekvencia és bit mélységben eredményeket problémákat a vezetékeket a nagyfrekvenciás áramkörök és elleni küzdelem megerősítése zaj. Újabb fejlemények ebben buszon benőtt információkat igen sorba eltérés jeleket. Így a soros busz PCI-Express mellett csökkent a bit jelzi sokkal nagyobb sebességgel.
VME busz nagyon népszerű lett, mint egy I / O busz a munkaállomások és szerverek egy RISC-alapú processzorok. Ezt a gumiabroncsot nagymértékben szabványosított, több változata van ennek a szabványnak. Különösen, VME32 - 32-bites busz, amelynek kapacitása 30 Mbyte / s, egy VME64 - 64-bites busz, amelynek kapacitása 160 Mbyte / s.
A egyprocesszoros és multiprocesszoros munkaállomások és kiszolgálók alapján SPARC mikroprocesszorok egyidejűleg használ többféle gumiabroncsok: SBus, MBus és XDBus, ahol a gumiabroncs SBus használt I / O busz és a MBus és XDBus - mint gumiabroncsok kombinálására számos processzorok és a memória .
SBus busz (más néven IEEE-1496 szabvány) 32-bites és 64-bites végrehajtás órajele 20 MHz-es és a 25 és a maximális adatátviteli sebesség a 32-bites módban, illetve, amely 80 vagy 100 Mb / s. Bus Group adatátviteli mód a maximális adatátviteli legfeljebb 128 byte. Ez működhet két átviteli mód: mód programozható I / O és a közvetlen memória-hozzáférés a virtuális módban (DVMA). Az utóbbi mód különösen hasznos, amikor át nagy adatblokkok.
Az egyik legnépszerűbb input-output busz jelenleg a SCSI buszon.
Kifejezés alatt SCSI - Small Computer System Interface (Small Computer System Interface) általában érteni, mint egy sor által kidolgozott szabványok az amerikai National Institute of Standards (ANSI) és meghatározzuk a végrehajtási mechanizmusát adatátviteli vonal között, a számítógépes rendszer busz és perifériák. Eddig két elfogadott szabványok (SCSI-1 és SCSI-2). SCSI-3 szabvány a folyamat lezárásra.
SCSI eredetileg szánt kicsi és olcsó rendszert öt úgy tervezték, hogy jó eredményeket elérni, alacsony áron. A jellemző egyszerűségében rejlik, különös tekintettel a biztosító a rugalmasságot, hogy konfigurálja perifériák megváltoztatása nélkül a fő processzor szervezet. A fő jellemzője az SCSI alrendszer a másikra a periféria intelligens vezérlő.
Ahhoz, hogy elérjék a szükséges magas szintű függetlenül a típusú perifériák az operációs rendszer a fő gép, SCSI eszközök lesz egy nagyon egyszerű felépítés. Például, a geometria a lemezmeghajtó egy lineáris szekvenciája azonos blokkokat, bár a valóságban bármely lemezen van egy összetettebb többdimenziós geometria, amely tartalmaz egy felületet, hengerek, Track Sűrűség jellemzőit táblázat hiba blokkok és több más részein. Ebben az esetben, az eszköz maga, vagy egy vezérlő felelős az átalakítás egy egyszerűsített modell egy SCSI adatok a valódi eszköz.
Azonban, mint a hagyományos 50-eres kábelt egyszerűen nem elég élt, SCSI bizottság úgy döntött, hogy kiterjeszti a specifikáció a második 66 eres vezetéket (egy úgynevezett B-kábel). B-kábel további adatok vonal, és számos más jel sorokat egy Fast-and-Wide módban.
Meg kell jegyezni, némi zavar a terminológia. Gyakran előfordul, hogy egy szabványos 50-tűs csatlakozó is nevezik SCSI-1, és egy új Micro-csatlakozó - SCSI-2. A SCSI szabvány meghatározza csak a vezetékek száma a kábelt, és nem határozzák meg a csatlakozó típusától.
Mostanában egyre több versenyt az SCSI busz Serial ATA, amely ellentétben a hagyományos IDE párhuzamos interfész adatátviteli megy eltérés jeleket, így a beavatkozás, és csökkenti a vezetékek számát a kábelt, miközben növeli bystrodeysvie. Továbbá a átrendezésével rendszer parancsokat korábban megadott rejlő csak SCSI eszközök. Általában, a teljesítmény SATA rendszerek meghaladja párhuzamos ATA rendszer teljesítményét mintegy 30% -kal.