Mencoba memahami gambar bus komputer

10

Dalam gambar ini dari http://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3 yang menjelaskan bus di komputer

masukkan deskripsi gambar di sini

  1. Saya bertanya-tanya apakah garis hitam dari CPU ke South Bridge juga sebuah bus? Itu tidak disebutkan dalam gambar, dan apa namanya?
  2. Apakah garis hitam pendek itu berasal dari LAN, SCSI, ISA, USB, IDE juga bus, dan siapa namanya?

    Perhatikan bahwa garis-garis hitam yang berasal dari cache Level 2, AGP dan RAM masing-masing dinamai bus procesor, bus AGP, dan bus memori pada gambar.

  3. Apakah garis hitam dari CPU ke South Bridge berpotongan dengan bus PCI dan bus Prosesor?
  4. Seperti apa aliran datanya?

    Sebagai contoh, apakah pemahaman saya berikut ini benar?

    Dari CPU ke cache Level 2, rutenya adalah garis hitam yang berasal dari CPU dan bus prosesor.

    Dari CPU ke AGP atau RAM, rutenya adalah garis hitam yang berasal dari CPU, North Bridge, dan bus AGP atau bus memori.

    Dari CPU ke LAN atau SCSI, rutenya adalah garis hitam yang berasal dari CPU, jembatan utara, bus PCI, dan garis hitam yang berasal dari LAN atau SCSI.

    Dari CPU ke salah satu ISA, USB dan IDE, rutenya adalah garis hitam yang berasal dari CPU, jembatan utara, jembatan selatan, dan garis hitam yang berasal dari ISA, USB atau IDE.

    Bagaimana arus data antara komponen non-CPU?

Terima kasih!

Tim
sumber

Jawaban:

12

Bus hanyalah media komunikasi dengan properti berikut:

  • Beberapa entitas dapat dihubungkan ke sana
  • Jika satu entitas mengirim pesan atau "melakukan sesuatu" ke bus, setiap entitas lain dapat melihatnya
  • Hal-hal buruk akan terjadi jika dua entitas mencoba berkomunikasi pada waktu yang bersamaan
  • Protokol atau seperangkat aturan diperlukan agar semua komponen di bus memiliki sistem di mana mereka dapat bergantian menggunakannya. Biasanya protokol ini berbeda sesuai dengan tujuan dan kecepatan bus
  • Beberapa jenis skema pengalamatan digunakan di mana perangkat dapat mengatakan siapa mereka dan siapa yang ingin mereka ajak bicara
  • Hal-hal buruk akan terjadi jika banyak entitas memiliki alamat yang sama
  • Paling tidak orang yang ingin "berbicara" di bus perlu melihat apakah ada aktivitas yang terjadi sebelum mereka mencoba mengirim data melaluinya
  • Entitas yang ingin "mendengarkan" di bus umumnya perlu mendengarkan alamat mereka sendiri dan hanya mengambil data yang berarti bagi mereka

Jika Anda memiliki pengetahuan tentang jaringan dan sebagian besar dari ini terdengar akrab dalam konsepnya cukup mirip.

Garis biru muda mewakili bus. Garis-garis biru gelap mewakili apa yang terhubung ke bus.

Untuk menjawab pertanyaan Anda:

  1. Menurut saya CPU perlu melewati bus prosesor, northbridge, dan PCI bus untuk mencapai southbridge.
  2. Saya percaya mereka mewakili koneksi ke bus. Bagi saya sepertinya label mengidentifikasi garis biru muda yang lebih tebal. Diagram bisa menjadi IMHO sedikit lebih baik. Perhatikan bahwa AGP adalah singkatan dari "Accelerated Graphics Port " - secara teknis ini bukan bus karena banyak komponen tidak ikut bermain di sana (salah satu alasan AGP diciptakan). Namun untuk perangkat lunak ini muncul sebagai bus PCI lain.
  3. Aku pikir begitu. Driver perangkat IIRC, untuk mengakses komponen southbridge, perlu berinteraksi dengan bus PCI secara terprogram.
  4. Lihat paragraf awal saya. Mungkin saja bus terhubung ke bus lain dan mengambil tanggung jawab untuk meneruskan data melaluinya. Ini adalah perangkat "PCI-PCI bridge" jika Anda pernah melihatnya di Windows Device Manager atau lspci.
LawrenceC
sumber
16

inilah gambar dari Ars Technica yang mungkin lebih jelas

masukkan deskripsi gambar di sini

RedGrittyBrick
sumber
2

Hanya ada 3 "bus" di komputer mana pun: Data, Alamat, dan Kontrol. Itu dia. Itu adalah tampilan top-down yang sangat sederhana. Data dan bus alamat cukup jelas dan relatif sederhana. Namun, bus kontrol bisa menjadi sangat rumit karena memerlukan hampir semua hal lain termasuk (dan mungkin terutama) waktu.

Apa yang saya lihat di sini adalah bagan sistem dasar. Hal-hal tertentu dalam sistem bertanggung jawab atas sumber daya / proses tertentu. Seperti yang Anda perkirakan, CPU berada di puncak tumpukan dan bertanggung jawab atas hampir semua hal. Tepat di bawah (dalam hierarki) ada jembatan utara yang secara langsung mengontrol video dan RAM. Jembatan utara secara tidak langsung mengontrol jembatan selatan melalui PCI "bus" serta sistem LAN dan SCSI juga. Namun, jembatan selatan secara langsung mengontrol perangkat ISA, USB dan IDE. Jadi jika Anda ingin mengambil data pada drive IDE, CPU Anda akan pergi melalui jembatan utara yang kemudian meminta ini melalui bus PCI di mana ke jembatan selatan pada gilirannya mendapatkan sumber daya IDE untuk menyediakannya (atau lebih tepatnya, jembatan selatan memberitahu perangkat IDE kapan harus meletakkan info pada bus alamat / data - yang benar-benar dikendalikan oleh CPU).

Anda mungkin membuat ini lebih sulit daripada yang seharusnya. CPU masih menjadi jantung dari setiap komputer. Karena itu, diagram Anda adalah contoh mengerikan dari "bus" yang sebenarnya digunakan. Bahkan, seluruh diagram dapat dianggap sebagai deskripsi bus kontrol - dan hanya bus kontrol. Ini adalah visual yang luar biasa tentang apa yang dilakukan sub sistem tertentu dan bahkan apa yang secara langsung mengontrol sumber daya tertentu, tetapi sama sekali tidak ada indikasi tentang apa yang benar-benar terprogram atau bagaimana seluruh komputer benar-benar bekerja setidaknya dalam hal struktur bus.

Anono
sumber
1
  1. Northbridge mengikat southbridge ke CPU dan karenanya tidak ada bus langsung antara CPU dan SB.
  2. Sebagian besar "bus" ini memiliki nama yang menggambarkan dirinya sendiri, seperti bus ISA, bus PCI, dll. Lainnya kurang jelas seperti bus LPC yang menghubungkan sebagian besar perangkat bandwidth rendah ke SB dan dengan demikian CPU (mis. pengontrol Super I / O, BIOS, dll.).
  3. Tidak, "bus" ini tidak ada seperti yang dijelaskan. Tetapi dalam skenario komunikasi ke perangkat di bagian bawah diagram, data harus melewati "bus" dari CPU ke northbridge (saya kutip bus karena NB dapat diintegrasikan pada CPU), dan kemudian lagi atas apa yang biasanya bus PCI ke SB, dan sebaliknya untuk perjalanan pulang pergi.
  4. Tidak ada satu cara langsung untuk menjawab pertanyaan ini karena prosesor saat ini menjadi lebih kompleks dan dengan demikian mengambil pendekatan berbeda untuk akses memori, bus, dan cache. Sebagian besar prosesor modern memiliki pengontrol memori terintegrasi, sehingga tidak perlu berbicara dengan northbridge untuk DMA. Misalnya, prosesor baru Intel dengan bus QPI berbicara dengan chip yang mirip dengan northbridge tradisional kecuali bahwa ia tidak memiliki pengontrol memori dan berbicara dengan CPU melalui bus QPI yang menggantikan bus sisi depan tradisional [FSB].

Saya pikir gambar dari Wiki ini mungkin menjadi perangkat mneonmic yang lebih berguna untuk Anda pelajari: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg (tidak dapat menyematkan file SVG).

Garrett
sumber
Terima kasih! (1) "Sebagian besar prosesor modern memiliki pengontrol memori terintegrasi, sehingga tidak perlu berbicara dengan northbridge untuk DMA". Dengan "DMA", maksud Anda memori akses CPU? Saya pikir itu berarti perangkat mengakses memori secara langsung tanpa CPU di antaranya. lihat en.wikipedia.org/wiki/Direct_memory_access .
Tim
(2) "data harus melewati" bus "dari CPU ke northbridge (saya kutip bus karena NB dapat diintegrasikan pada CPU), dan sekali lagi atas apa yang biasanya merupakan bus PCI ke SB". Tetapi dalam gambar Wikipedia, koneksi antara NB dan SB disebut bus internal. Saya ingin tahu apakah komunikasi antara NB dan SB tidak melalui PCI di antaranya?
Tim