bus

В статье о процессоре, мы упомянули шину.
В этой статье рассмотрим шину подробно.

Шина — параллельные дорожки из проводникового материала.
Через неё передаются адреса, данные и управляющие команды.

Шины делятся на два типа: внутренние и внешние.

Внутренние, соединяют элементы одного устройства между собой.
Внешние, соединяют устройства между собой.

Шины находятся на материнской плате компьютера. Они соединяют между собой части процессора и контроллеры с устройствами ввода-вывода.

Контроллер может считывать или записывать данные без участия процессора. Это называется прямым доступом к памяти(DMA).

Пример: программа обращается к контроллеру диска, чтобы получить данные

---> контроллер начинает поиск секторов в которых лежат нужные данные ---> контроллер считывает биты данных и преобразует их в машинные слова ---> когда преобразование заканчивается, контроллер записывает данные в оперативную память.

После передачи нужных данных контроллер выдает прерывание. Это заставляет процессор приостановить работу текущей программы и начать выполнять программу обработки прерываний.

Она проверяет процесс передачи на ошибки и если они есть исправляет их, после этого сообщает ОС о том, что процесс передачи завершен.

Если контроллеру ввода-вывода и процессору нужно будет одновременно передать данные по шине, то сначала передачу начнёт контроллер. За это распределение отвечает микросхема – арбитр шины. Она первым пропускает контроллер потому что работу дисков и других подвижных устройств нельзя прервать безе потери данных.

Процесс, когда контроллер первым передает данные – захват цикла памяти.

Чаще всего используют шину PCI и PCIe. До их изобретения использовали шину ISA.

PCI расшифровывается как взаимодействие периферийных компонентов.

В типичной конфигурации процессор и память общаются между собой по шине памяти.

Шина PCI объединяет контроллеры к мосту PCI. Через мост процессор может получать данные от контроллеров, а контроллеры могут записывать данные в память.

В 2002 году Intel увеличила скорость PCI шины. Она полностью переработала её и назвала PCI Express или PCIe. Современные компьютеры поддерживают обе шины: новые и быстрые устройства подключаются к PCIe, а старые и медленные к PCI.

PCIe реализует в себе одноранговую сеть. Благодаря этому максимальная пропускная способность PCIe 3.0 – 16 Гбайт/секунду.

Когда компьютер запрашивает данные у контроллера, запрос сначала проходит через корневой комплекс на материнской плате и дальше передается контроллеру через коммутатор или мост PCI

В следущей статье – я ебнусь нахуй.