32459

Назначение и функционирование шин: шина процессора, шина памяти, шина адреса

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Шина это общий канал связи используемый в ПК для организации взаимодействия между компонентами системы. Шина это набор соединений по которым передаются различные сигналы. В Pentium III например эта шина работает на частоте 100 МГц и имеет ширину 64 разряда.

Русский

2013-09-04

52 KB

13 чел.

Назначение и функционирование шин: шина процессора, шина памяти, шина адреса.

Шина — это общий канал связи, используемый в ПК, для организации взаимодействия между  компонентами системы. Шина – это набор соединений, по которым передаются различные сигналы. Любую линию передачи, у которой имеется более одного вывода, можно назвать шиной.  В компьютере реализовано несколько типов шин.

1.Шина процессора (ШП)

соединяет МП с непосредственно связанными с ним микросхемами – ОП и  кэш-памятью через компонент North Bridge (читать:норт)- северный мост набора чипсет. В Pentium III, например, эта шина работает на частоте  100 МГц и имеет ширину 64 разряда.

Поскольку шина процессора должна обмениваться информацией с процессором с максимально высокой скоростью, в компьютере она функционирует намного быстрее любой другой шины. Тактовая частота, используемая для передачи данных по шине процессора, соответствует внешней частоте процессора, хотя в большинстве процессоров внутренняя тактовая частота, определяющая скорость работы внутренних блоков, может превышать внешнюю. Так, например, Pentium IV имеет внутреннюю частоту 2,5 ГГц, в то время как внешняя частота составляет всего 533 МГц. Обычно  соотношение частоты процессора и частоты шины = 1,5х, 2х, 2,5х, Зх и т.д.

Для определения скорости передачи данных по ШП надо умножить разрядность шины данных (64 для процессора Pentium, Pentium Pro или Pentium II) на тактовую частоту шины (она равна базовой (внешней) тактовой частоте процессора - для Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II это 66 МГц). Тогда максимальная скорость передачи данных, называемая также полосой пропускания шины, составляет:

66 МГц х 64 бит = 4224 Мбит/с; 4224 Мбит/с : 8 = = 528 Мбайт/с.

Как и все максимальные величины, она не соответствует средней рабочей скорости шины, которая приблизительно на 25% меньше вследствие влияния многих факторов.

Шина памяти

предназначена для передачи информации между МП и ОП. Чтобы сгладить несоответствие между быстрой ШП и медленной ОП используется микросхемы контроллера памяти. В современных ПК частота шины памяти 333 МГц.

По шине памяти информация передается с гораздо меньшей скоростью, чем по ШП, т.к. она состоит из меньшего числа линий данных.

Разрядность шины памяти всегда равна разрядности шины процессора. В Pentium с 64-разрядной ШП должна быть 64-разрядная шина памяти.

Шина адреса (ША)

фактически является частью  ШП, которая состоит из следующих сигнальных линий (линии электрической связи), например, для Pentium: 64    линий данных,  32 линии адреса и соответствующих линий управления. Pentium Pro и Pentium II имеют по 36 линий адреса, которые и образуют шину адреса.

ША необходима для выполнения операций с памятью. По ней передаются адреса данных. Разрядность ША определяет max-ный объем памяти,  адресуемый процессором.  

ША представляет собой набор проводников, по которым передается адрес ячейки памяти, в которую, или из которой пересылаются данные. Как и в шине данных. по каждому проводнику передается 1 бит адреса, соответствующий одной цифре в адресе.

Увеличение количества проводников (разрядов), используемых для формирования адреса, позволяет увеличить количество адресуемых ячеек.

В Pentium используется 32-разрядная ША, поэтому они могут адресовать 232 (4294967296) байт = 4096 Гбайт.

Шина данных (ШД)

В каждом процессоре две основные шины для передачи адресов памяти и данных: ШД и ША. В Pentium для передачи и приёма данных используется 64 соединения, поэтому у них 64-разрядная ШД.

ШД и ША независимы и разработчики микросхем выбирают их разрядность по своему усмотрению. Обычно, чем больше разрядов в ШД, тем больше их и в ША.

Разрядность этих шин является показателем возможностей процессора: количество разрядов в ШД определяет способность П. обмениваться И., а разрядность ШАобъем памяти, с которым он может работать.


Внешний кэш

   L2

Процессор

1

ШП

ШП

Микросхемы

контроллера шины памяти

Шина памяти

ОП

   

Основная системная шина

Основная системная шина

Рис.5.1. Шина процессора и шина памяти в ПК Pentium

Pentium IV

533 МГц

333 МГц


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35477. История Белоруссии от начала XVI века до наших дней 288 KB
  Распространение униатства на территории Беларуси как новой религии в конце XVI первом десятилетии XVII в. около 3 4 сельского населения Беларуси было униатами. Развитие культуры Беларуси в середине XVI начале XVI в. в основанной им Несвижской типографии нздап первую на территории Беларуси печатную книгу на старрбелорусском литературном языке Катехизис а также книгу Об оправдании грешного человека перед Богом.
35478. Мережеві операційні системи 701 KB
  Гетерогенні мережі. Охарактеризувати переваги та недоліки методів рішення проблем у гетерогенній мережі дивлячись на конкретну удову та вимоги до мережі. У вузькому розумінні мережна ОС це операційна система окремого компютера що забезпечує йому можливість працювати в мережі. Комунікаційні засоби ОС за допомогою яких відбувається обмін повідомленнями в мережі забезпечує адресацію і буферизацію повідомлень вибір маршруту передачі повідомлення по мережі надійність передачі і т.
35479. Операційні системи. Короткий конспект 463 KB
  створювати умови для ефективної роботи користувача Під ресурсами комп'ютера звичайно розглядають:час роботи процесора адресний простір основної пам'яті обладнання введення виведення файли що зберігаються в зовнішній пам'яті Компоненти ОС поділяються на 2 класи: системні і прикладні. ОС повинна здійснювати: керування процесами розподіляє ресурс процесорний час; керування пам'яттю розподіляє ресурс адресний простір основної пам'яті; керування довготермінової памяті магнітні диски флеш память . керування пристроями...
35480. Локальна політика безпеки 29.25 KB
  Мета: Навчитися максимально захищати систему від проникнення та відновлення паролю вбудованими методами до системи. Настроювання параметрів на кожнім з перерахованих кроків надають адміністраторам системи визначену волю дій у тому випадку коли співробітники компанії не виконують вимоги парольної політики на якомусь з етапів. Захист системи від несанкціонованого відновлення паролю Хід роботи: 1. За максимальними параметрами налагодити по крокам парольну безпеку системи використовуючи правила при встановленні паролю.
35481. Мережеві можливост системиі Windows 272.39 KB
  Нажать кнопку Пуск, а затем выбрать там пункт Выполнить. Ввести команду cmd, откроется командная строка ОС Windows. В командной строке необходимо ввести команду ipconfig /all. Отобразится полная информация об установленных сетевых адаптеров.
35482. Мережеві можливості системи Linux 27.77 KB
  Вы даёте fingerу имя пользователя или адрес email и он попытается связаться с соответствующим сервером чтобы получить от него имя пользователя номер офиса телефон и другую информацию.com finger может возвратить имя пользователя состояние почты телефонные номера и файлы типа €œdot plan€ и €œdot project€. по умолчанию предоставляются следующие данные: Имя пользователя Номер офиса Номер домашнего телефона Номер рабочего телефона Состояние логина Состояние email Содержимое файла. Пример: finger имя вашей учетной записи другой...
35483. Запуск команд у визначений час за допомогою команди at 15.89 KB
  Формат команди Опис at hh:mm Виконати завдання під час hh:mm у 24годинному форматі at hh:mm місяць день рік Виконати завдання під час hh:mm у 24годинному форматі у відповідний день at 1 Вивести список завдань у черзі; псевдонім команду atq at now count timeunits Виконати завдання через визначений час що задано параметром count відповідних одиницях тижнях днях чи годинник хвилинах at d jobJD Видалити завдання з ідентифікатором JobJD з черги; псевдонім команди atnn Планування виконання за допомогою сron і crontab синтаксис команд...
35484. Процесcы в Windows 143.5 KB
  Потоки Процессы инертны. Отвечают же за исполнение кода содержащегося в адресном пространстве процесса потоки. Поток thread некая сущность внутри процесса получающая процессорное время для выполнения. В каждом процессе есть минимум один поток.
35485. Процессы. Системные вызовы fork() и exec(). Нити 11.64 KB
  Процесс в Linux как и в UNIX это программа которая выполняется в отдельном виртуальном адресном пространстве. Когда пользователь регистрируется в системе автоматически создается процесс в котором выполняется оболочка shell например bin bash. Linux поддерживает параллельное или квазипараллельного при наличии только одного процессора выполнение процессов пользователя. Каждый процесс выполняется в собственном виртуальном адресном пространстве т.