计算机组成原理——总线系统总结
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计算机组成原理——总线系统总结
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
計算機組成原理——總線系統總結
一、總線的概念：
總線是構成計算機系統放入互聯機構，是多個系統功能部件之間進行數據傳送的公共通路。借助于總線連接，計算機在各個系統功能部件之間實現地址、數據和控制信息的交換，并在爭用資源的基礎上進行工作。
二、總線的分類：
- 按總線在系統結構中層次結構分類：
- 按傳送數據類型分類：
①雙向的
②數據總線的位數稱為總線寬度
③機器位數（位數），與機器字長、存儲器字長有關
①單向的
②用來標識主存或I/O設備上存儲單元的位置
③地址總線的位數與存儲單元的個數有關
①發出各種控制信號
②單一控制線通常是單向的
③總體來說是雙向總線，有入（中斷請求、總線請求）有出(存儲器讀、存儲器寫，中斷確認)
④典型控制線：復位、時鐘、中斷請求、終端確認、總線請求、總線允許、存儲器讀寫，I/O讀寫
三、總線的特性：
機器（物理）特性：
?總線的物理連接方式，包括總線條數，總線的插頭，插座的形狀，引腳線的排列方式等。
電氣特性：
?每一根線上信號的傳遞方向及有效電平范圍。
功能特性：
?描述總線中每一根線的功能。（AB、DB、CB）
時間特性：
?每根線在什么時間有效。（信號的時序關系）
四、總線的性能指標：
五、總線標準
相同的指令系統,相同的功能,不同廠家生產的各功能部件在實現方法上幾乎沒有相同的,但各廠家生產的相同功能部件卻可以互換使用,其原因在哪?就是因為它們都遵守了相同的系統總線的要求,這就是系統總線的標準化問題.
采用標準總線的優點：
六、總線的連接方式：
優點：結構簡單、成本低、易于擴展
缺點：帶寬低、負載重、多個部件爭用總線且不支持并發傳送操作
優點：系統簡單、易于擴充
缺點：增加硬件為代價 (通道)
七、總線的仲裁（判優）方式：
連接到總線上的功能模塊有主動和被動兩種形態。如CPU模塊，它在不同的時間可以作為主方，也可以作為從方；二存儲器只能作為從方。主方可以啟動一個總線周期，而從方只能響應主方的請求。每一次的總線操作，只能有一個主方占用總線控制權，但同一時間可以有一個或多個從方。
對于多個主設備提出的占用總線請求，一般采用優先級或公平策略進行仲裁。例如，在多個處理器系統中對各CPU模塊的總線請求采用公平性的原則來進行處理；而對于I/O模塊的總線請求則采用優先級策略。
主設備（主方、主模塊）：對總線有控制權
從設備（從方、從模塊）：響應從主設備發來的總線命令
①鏈式查詢方式
離中央仲裁器最近的設備具有最高優先權，離總線控制器越遠，優先權越低。
優點：只用很少幾根線就能按一定優先次序實現總線控制，并且這種鏈式結構很容易擴充設備。
缺點：是對詢問鏈的電路故障很敏感，優先級固定。
②計數器定時查詢
優點：從0開始計數，優先級固定 ；從上次終點開始計數，優先級循環，所以優先級相等；優先級還可以由程序設置，優先次序可以改變
缺點：增加設備控制線(log2n)，控制比鏈式電路復雜
③獨立請求方式
優點：1.響應時間快.
2.對優先次序的控制相當靈活。可以預先固定，也可以通過程序來改變優先次序；還可以用屏蔽（禁止）某個請求的辦法，不響應來自無效設備的請求。
因此當代總線標準普遍采用獨立請求方式。
缺點：控制線數量多(2n)，總線控制邏輯更復雜
不需要中央仲裁器，而是多個仲裁器競爭使用總線。當它們有總線請求時，把它們唯一的仲裁號發送到共享的仲裁總線上，每個仲裁器將仲裁總線上得到的號與自己的號進行比較。如果仲裁總線上的號大，則它的總線請求不予響應，并撤消它的仲裁號。最后，獲勝者的仲裁號保留在仲裁總線上。顯然，分布式仲裁是以優先級仲裁策略為基礎。
八、總線通信的四種方式：
九、總線傳輸周期的四個階段：
十、總線傳送的三種格式：
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算机组成原理——总线系统总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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