Пытаясь понять картину компьютерных автобусов

Question

На этом снимке с http://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3, который объясняет автобусы в компьютере

1. Интересно, а черная ли линия от процессора к южному мосту тоже шина? Он не назван на картинке, и как его зовут?

2. Являются ли эти короткие черные линии от шин LAN, SCSI, ISA, USB, IDE и как их зовут?

   Обратите внимание, что эти черные линии, вытекающие из кэша уровня 2, AGP и RAM, на рисунке обозначены соответственно шиной процессора, шиной AGP и шиной памяти.

3. Пересекается ли черная линия от ЦП до Южного моста и с шиной PCI, и с шиной процессора?

4. Как выглядит поток данных?

   Например, верно ли мое следующее понимание?

   От ЦП к кэшу 2-го уровня маршрут представляет собой черную линию, идущую от ЦП и процессорной шины.

   От ЦП к AGP или ОЗУ маршрут представляет собой черную линию, идущую от ЦП, Северного моста и шины AGP или шины памяти.

   От ЦП к ЛВС или SCSI маршрут представляет собой черную линию, идущую от ЦП, северного моста, шины PCI, и черную линию, идущую от ЛВС или SCSI.

   От CPU к любому из ISA, USB и IDE, маршрут - это черная линия, идущая от CPU, северного моста, южного моста, и черная линия, идущая от ISA, USB или IDE.

   Как похожи потоки данных между не CPU-компонентами?

Спасибо!

Answer 1

вот картина от Ars Technica, которая может быть более ясной

Answer 2

Автобус - это просто средство связи со следующими свойствами:

• Несколько объектов могут быть связаны с ним
• Если один объект отправляет сообщение или «что-то делает» на шину, любой другой объект может видеть его
• Плохие вещи произойдут, если два объекта будут пытаться общаться одновременно
• Протокол или набор правил необходимы для того, чтобы все компоненты на шине имели систему, в которой они могут по очереди использовать ее. Обычно этот протокол отличается в зависимости от назначения и скорости шины.
• Используется какая-то схема адресации, когда устройства могут сказать, кто они и с кем хотят поговорить
• Плохие вещи произойдут, если несколько объектов имеют один и тот же адрес
• По крайней мере, собеседники, желающие "поговорить" по шине, должны посмотреть, происходит ли какая-либо активность, прежде чем пытаться отправить данные через нее.
• Объекты, желающие "слушать" на шине, как правило, должны прослушивать свой собственный адрес и извлекать только значащие для них данные

Если у вас есть какие-либо знания о работе в сети, и большинство из них звучат знакомо, это в значительной степени похоже на концепцию.

Голубые линии обозначают автобус. Синие линии обозначают то, что связано с шиной.

Чтобы ответить на ваши вопросы:

1. Похоже, процессор должен пройти через шину процессора, северный мост и шину PCI, чтобы добраться до южного моста.
2. Я считаю, что они представляют собой подключается к автобусам. Для меня это выглядит так, как будто ярлыки обозначают толстые голубые линии. Диаграмма может быть немного лучше, ИМХО. Обратите внимание, что AGP означает « порт ускоренной графики» - технически это не шина, так как там не задействованы несколько компонентов (одна из причин, по которой AGP был изобретен). Для программного обеспечения это выглядит как еще одна шина PCI.
3. Я думаю так. Драйверы устройств IIRC для доступа к компонентам южного моста должны программно взаимодействовать с шиной PCI.
4. Смотрите мой начальный абзац. Шину можно подключить к другой шине и взять на себя ответственность за передачу данных через нее. Это устройства «PCI-PCI bridge», если вы когда-либо видели их в диспетчере устройств Windows или lspci .

Answer 3

На любом компьютере есть только 3 "шины": Данные, Адрес и Контроль. Вот и все. Это очень упрощенный взгляд сверху вниз. Шины данных и адресов довольно очевидны и относительно просты. Однако шина управления может быть очень сложной, поскольку влечет за собой почти все остальное, включая (и, вероятно, особенно) время.

То, что я вижу здесь, - это базовая системная диаграмма. Определенные вещи в системе отвечают за определенные ресурсы / процессы. Как и следовало ожидать, процессор находится на вершине кучи и отвечает практически за все. Справа (в иерархии) находится северный мост, который напрямую контролирует видео и оперативную память. Северный мост косвенно контролирует южный мост через "шину" PCI, а также через системы LAN и SCSI. Однако южный мост напрямую контролирует устройства ISA, USB и IDE. Поэтому, если вы хотите получить данные на диске IDE, ваш процессор будет проходить через северный мост, который затем запрашивает это через шину PCI, где южный мост в свою очередь получает ресурс IDE для его предоставления (или, точнее, южный мост сообщает устройство IDE, когда нужно размещать информацию на шине адреса / данных - которой действительно управляет процессор).

Вы, вероятно, делаете это сложнее, чем нужно. Процессор по-прежнему является сердцем каждого компьютера. Таким образом, ваша диаграмма является ужасным примером того, как используются реальные "автобусы". Фактически, всю диаграмму можно рассматривать как описание шины управления - и только шины управления. Это превосходное наглядное представление о том, что делают определенные подсистемы и даже о том, что непосредственно управляет определенными ресурсами, но абсолютно нет указаний на то, что на самом деле является проводным или как весь компьютер действительно работает, по крайней мере, с точки зрения структуры шины.

Answer 4

1. Северный мост связывает южный мост с процессором, поэтому между процессором и SB нет прямой шины.
2. Большинство из этих "шин" имеют свои собственные самоописываемые имена, такие как шина ISA, шина PCI и т.д. Другие менее очевидны, например, шина LPC, которая соединяет большинство устройств с низкой пропускной способностью с SB и, следовательно, с процессором (например, контроллер Super I/O, BIOS и т. д.).
3. Нет, этот "автобус" не существует, как описано. Но в сценарии связи с устройствами в нижней половине диаграммы данные должны проходить через "шину" от ЦП к северному мосту (я цитирую шину, потому что NB может быть интегрирован в ЦП), а затем снова через то, что обычно является шиной PCI к SB, и наоборот для обратной передачи.
4. Не существует единого простого способа ответить на этот вопрос, поскольку современные процессоры становятся все более сложными и, таким образом, используют разные подходы к доступу к памяти, шине и кэш-памяти. Большинство современных процессоров имеют встроенные контроллеры памяти, поэтому нет необходимости общаться с северным мостом для DMA. Например, новые процессоры Intel с шиной QPI взаимодействуют с микросхемой, аналогичной традиционному северному мосту, за исключением того, что в ней отсутствует контроллер памяти и связь с процессором по шине QPI, которая заменяет традиционную шину на передней панели [FSB].

Я думаю, что это изображение из Wiki может быть более полезным мнемоническим устройством для изучения: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg (не может вставлять файлы SVG).