Tentando entender uma imagem de ônibus de computador

Question

Nesta foto dehttp://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3que explica os ônibus em um computador

1. Gostaria de saber se a linha preta da CPU até South Bridge também é um ônibus? Não tem nome na foto, e qual é o seu nome?

2. Essas pequenas linhas pretas provenientes de LAN, SCSI, ISA, USB, IDE também são barramentos e quais são seus nomes?

   Observe que as linhas pretas provenientes do cache de nível 2, AGP e RAM são denominadas barramento do processador, barramento AGP e barramento de memória, respectivamente, na imagem.

3. A linha preta da CPU até a South Bridge cruza o barramento PCI e o barramento do processador?

4. Como é o fluxo de dados?

   Por exemplo, meu seguinte entendimento está correto?

   Da CPU ao cache de nível 2, a rota é a linha preta proveniente da CPU e do barramento do processador.

   Da CPU para AGP ou RAM, a rota é a linha preta proveniente da CPU, North Bridge e barramento AGP ou barramento de memória.

   Da CPU para LAN ou SCSI, a rota é a linha preta proveniente da CPU, ponte norte, barramento PCI e a linha preta proveniente da LAN ou SCSI.

   Da CPU para qualquer ISA, USB e IDE, a rota é a linha preta proveniente da CPU, ponte norte, ponte sul e a linha preta proveniente de ISA, USB ou IDE.

   Como são os fluxos de dados entre componentes que não são da CPU?

Obrigado!

Answer 1

Um ônibus é apenas um meio de comunicação com as seguintes propriedades:

• Várias entidades podem ser conectadas a ele
• Se uma entidade enviar uma mensagem ou “fizer alguma coisa” ao barramento, todas as outras entidades poderão vê-la.
• Coisas ruins acontecerão se duas entidades tentarem se comunicar exatamente ao mesmo tempo
• É necessário um protocolo ou conjunto de regras para que todos os componentes do barramento tenham um sistema onde possam se revezar em seu uso. Normalmente este protocolo é diferente de acordo com a finalidade e velocidade do barramento
• Algum tipo de esquema de endereçamento é usado onde os dispositivos podem dizer quem são e com quem desejam falar.
• Coisas ruins acontecerão se várias entidades tiverem o mesmo endereço
• No mínimo, as entidades que desejam “conversar” no ônibus precisam verificar se há atividade acontecendo antes de tentarem enviar dados através dele.
• Entidades que desejam “ouvir” no barramento geralmente precisam ouvir seu próprio endereço e apenas obter os dados significativos para elas

Se você tem algum conhecimento de redes e muito disso parece familiar, o conceito é bastante semelhante.

As linhas azuis claras representam um ônibus. As linhas azuis escuras representam o que está conectado ao barramento.

Para responder às suas perguntas:

1. Parece-me que a CPU precisa passar pelo barramento do processador, ponte norte e barramento PCI para chegar à ponte sul.
2. Acredito que eles representam conexões com os ônibus. Para mim, parece que os rótulos estão identificando as linhas azuis claras mais grossas. O diagrama poderia ser um pouco melhor IMHO. Observe que AGP significa "Gráficos AceleradosPorta" - tecnicamente não é um barramento, pois vários componentes não entram em ação lá (uma das razões pelas quais o AGP foi inventado). Para o software, ele aparece como outro barramento PCI.
3. Eu penso que sim. Os drivers de dispositivo IIRC, para acessar os componentes do Southbridge, precisam interagir com o barramento PCI programaticamente.
4. Veja meu parágrafo inicial. É possível que um barramento esteja conectado a outro barramento e assuma a responsabilidade de encaminhar dados através dele. Estes são os dispositivos "ponte PCI-PCI", se você já os viu no Gerenciador de dispositivos do Windows ou no lspci.

Answer 2

aqui está uma foto deArs Técnicaisso pode ser mais claro

Answer 3

Existem apenas 3 “barramentos” em qualquer computador: Dados, Endereço e Controle. É isso. Essa é uma visão muito simplista de cima para baixo. Os barramentos de dados e endereços são bastante óbvios e relativamente simples. No entanto, o barramento de controle pode ficar muito complicado, pois envolve praticamente todo o resto, incluindo (e provavelmente especialmente) temporização.

O que estou vendo aqui é um gráfico básico de sistemas. Certas coisas no sistema são responsáveis ​​por determinados recursos/processos. Como você pode esperar, a CPU está no topo da pilha e é responsável por praticamente tudo. Logo abaixo (na hierarquia) está a ponte norte que controla diretamente o vídeo e a RAM. A ponte norte controla indiretamente a ponte sul através do "barramento" PCI, bem como dos sistemas LAN e SCSI. No entanto, a ponte sul controla diretamente dispositivos ISA, USB e IDE. Então, se você quisesse recuperar dados em uma unidade IDE, sua CPU passaria pela ponte norte, que então solicitaria isso pelo barramento PCI, onde a ponte sul, por sua vez, obteria o recurso IDE para fornecê-los (ou mais precisamente, a ponte sul informa o dispositivo IDE quando colocar as informações no barramento de endereço/dados - que a CPU realmente controla).

Você provavelmente está tornando isso mais difícil do que o necessário. A CPU ainda é o coração de todo computador. Portanto, seu diagrama é um exemplo horrível de qualquer um dos "ônibus" reais sendo usados. Na verdade, todo o diagrama pode ser considerado uma descrição do barramento de controle - e apenas do barramento de controle. É um excelente visual sobre o que certos subsistemas fazem e até mesmo o que controla diretamente certos recursos, mas não há absolutamente nenhuma indicação do que está realmente sendo conectado ou como um computador inteiro realmente funciona, pelo menos em termos de estrutura de barramento.

Answer 4

1. A ponte norte liga a ponte sul à CPU e, portanto, não há barramento direto entre a CPU e o SB.
2. A maioria desses "barramentos" tem seus próprios nomes autodescritivos, como barramento ISA, barramento PCI, etc. Outros são menos óbvios, como o barramento LPC, que conecta a maioria dos dispositivos de baixa largura de banda ao SB e, portanto, à CPU (por exemplo, o controlador Super I/O, BIOS, etc.).
3. Não, este “ônibus” não existe conforme descrito. Mas no cenário de uma comunicação com os dispositivos da metade inferior do diagrama, os dados devem passar pelo "barramento" da CPU para a ponte norte (cito ônibus porque o NB pode estar integrado na CPU), e então novamente sobre o que normalmente é um barramento PCI para o SB e vice-versa para a viagem de ida e volta.
4. Não há uma maneira direta de responder a essa pergunta, pois os processadores atuais estão se tornando mais complexos e, portanto, adotando abordagens diferentes para acesso à memória, ao barramento e ao cache. A maioria dos processadores modernos possui controladores de memória integrados, portanto não há necessidade de conversar com a ponte norte para DMA. Por exemplo, os novos processadores da Intel com barramento QPI conversam com um chip que é semelhante a um northbridge tradicional, exceto que não possui um controlador de memória e se comunica com a CPU através do barramento QPI que substitui o barramento frontal tradicional [FSB].

Acho que esta imagem do Wiki pode ser um dispositivo mneônico mais útil para você aprender:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg(não é possível incorporar arquivos SVG).