试图了解计算机总线的图片


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在这张来自http://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3的图片中,它解释了计算机中的总线

在此处输入图片说明

  1. 我想知道从CPU到南桥的黑线是否也是公交车?它没有在图片中命名,它的名字是什么?
  2. 那些来自LAN,SCSI,ISA,USB,IDE的短黑线也是总线吗,它们的名字是什么?

    请注意,图中来自二级缓存,AGP和RAM的黑线分别称为处理器总线,AGP总线和内存总线。

  3. 从CPU到南桥的黑线是否与PCI总线和处理器总线相交?
  4. 数据流如何?

    例如,我的以下理解正确吗?

    从CPU到二级缓存,路由是源自CPU和处理器总线的黑线。

    从CPU到AGP或RAM,路由是源自CPU,北桥以及AGP总线或内存总线的黑线。

    从CPU到LAN或SCSI,路由是来自CPU,北桥,PCI总线的黑线,以及来自LAN或SCSI的黑线。

    从CPU到ISA,USB和IDE中的任何一条,路线都是源自CPU,北桥,南桥的黑线,以及源自ISA,USB或IDE的黑线。

    非CPU组件之间的数据流如何?

谢谢!

Answers:


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总线只是具有以下属性的通信媒介:

  • 可以连接多个实体
  • 如果一个实体向总线发送消息或“做某事”,则其他每个实体都可以看到它
  • 如果两个实体尝试在相同的准确时间进行通信,则会发生坏事
  • 需要一个协议或一组规则,以便总线上的所有组件都具有一个可以轮流使用它的系统。通常,此协议根据总线的目的和速度而有所不同
  • 设备使用某种寻址方案,使设备可以说出自己是谁以及想与谁交谈
  • 如果多个实体具有相同的地址,将会发生不好的事情
  • 至少想要在总线上“交谈”的实体在尝试通过总线发送数据之前需要查看是否正在进行活动
  • 希望在总线上“监听”的实体通常需要侦听自己的地址,而仅获取对他们有意义的数据

如果您对网络有任何了解,并且大多数听起来很熟悉,那么它在概念上非常相似。

淡蓝色的线表示公共汽车。深蓝色线表示连接到总线的电源。

要回答您的问题:

  1. 在我看来,CPU需要通过处理器总线,北桥和PCI总线才能到达南桥。
  2. 我相信它们代表了与总线的连接。在我看来,标签似乎标识着较粗的浅蓝色线条。该图可能更好一些恕我直言。请注意,AGP代表“加速图形端口 ”-从技术上讲,它不是总线,因为那里没有多个组件(这是AGP被发明的全部原因之一)。对于软件,它似乎是另一条PCI总线。
  3. 我想是这样。为了访问南桥组件,IIRC设备驱动程序需要以编程方式与PCI总线进行交互。
  4. 见我的第一段。一条总线可以连接到另一条总线,并负责通过该总线转发数据。如果您曾经在Windows Device Manager或Windows中看到过这些设备,那么这些就是“ PCI-PCI Bridge”设备lspci


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任何计算机中只有3条“总线”:数据,地址和控制。而已。这是一个非常简单的自上而下的视图。数据和地址总线非常明显并且相对简单。但是,控制总线可能变得非常复杂,因为它需要进行几乎所有其他事情,包括(可能尤其是)计时。

我在这里看到的是基本系统图表。系统中的某些事物负责某些资源/过程。如您所料,CPU位于堆的顶部,几乎负责所有事务。在层次结构的正下方,是北桥,它直接控制视频和RAM。北桥也通过PCI“总线”以及LAN和SCSI系统间接控制南桥。但是,南桥直接控制ISA,USB和IDE设备。因此,如果您想在IDE驱动器上检索数据,您的CPU将通过北桥,然后北桥通过PCI总线进行请求,而南桥又从那里获取IDE资源以提供数据(或更准确地说,南桥告诉IDE设备何时将信息放在地址/数据总线上-CPU确实在控制它。

您可能正在使它变得比原来更难。CPU仍然是每台计算机的心脏。因此,您的图表是所使用的任何实际“总线”的可怕示例。实际上,整个图可以看作是控制总线的描述-仅是控制总线的描述。它是某些子系统的功能,甚至是直接控制某些资源的极好的视觉效果,但绝对没有迹象表明实际上是硬连线的东西,或者至少从总线结构上看,整个计算机是如何工作的。


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  1. 北桥将南桥与CPU相连,因此CPU与SB之间没有直接总线。
  2. 这些“总线”中的大多数都有自己的自描述名称,例如ISA总线,PCI总线等。其他不那么明显的名称,例如LPC总线,该总线将大多数低带宽设备连接到SB,从而将CPU(例如,超级I / O控制器,BIOS等)。
  3. 不,如上所述,此“总线”不存在。但是,在与图的下半部分与设备进行通信的情况下,数据必须通过“总线”从CPU传递到北桥(我引用总线,因为NB可能集成在CPU上),然后再次通过通常是到SB的PCI总线,反之亦然。
  4. 随着当今的处理器变得越来越复杂,因此对内存,总线和缓存访问采取了不同的方法,没有一种简单的方法可以回答这个问题。大多数现代处理器具有集成的内存控制器,因此无需与北桥进行DMA通信。例如,具有QPI总线的Intel新型处理器与类似于传统北桥的芯片进行通信,不同之处在于它缺少内存控制器,并通过QPI总线与CPU进行通信,从而取代了传统的前端总线[FSB]。

我认为来自Wiki的该图像可能是更有用的记忆方法,供您学习:http : //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg(无法嵌入SVG文件)。


谢谢!(1)“大多数现代处理器都集成了内存控制器,因此无需与北桥进行DMA通信”。“ DMA”是指CPU访问存储器吗?我认为这意味着设备直接访问内存而中间没有CPU。请参阅en.wikipedia.org/wiki/Direct_memory_access
蒂姆(Tim)

(2)“数据必须经过从CPU到北桥的“总线”(之所以引用总线,是因为NB可能集成在CPU上),然后再经过通常通过PCI总线到达SB的通道。但是在Wikipedia图像中,NB和SB之间的连接称为内部总线。我想知道NB和SB之间的通讯是否不是通过PCI之间的通讯?
蒂姆(Tim)
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