Шина процессора и шина памяти
Шина процессора соединяет процессор с компонентом набора микросхем North Bridge или Memory Controller Hub . Она работает на частотах 66-200 МГц. Используется для передачи данных между процессорм и основной системной шиной или между процессором и внешней кэш-памятью.
Поскольку шина процессора должна обмениваться информацией с процессором с максимально высокой скоростью, в компьютере она функционирует намного быстрее любой другой шины. Сигнальные линии (линии электрической связи), представляющие шину, предназначены для передачи данных, адресов и сигналов управления между отдельными компонентами компьютера. Шина состоит из 64 линий данных, 32 (в Pentium )или 36 (в Pentium II ) линий адреса и соответствующих линий управления.
Тактовая частота, используемая для передачи данных по шине процессора, соответствует его внешней частоте. Это следует учитывать, поскольку в большинстве процессоров внутренняя тактовая частота, определяющая скорость работы внутренних блоков, может превышать внешнюю. Так, например, Pentium 266 имеет внутреннюю частоту процессора 266 МГц, в то время как внешняя частота состовляет всего 66,6 МГц. Процессор Pentium II 450 имеет внутреннюю частоту 450 МГц, в то время ка внешняя частота состовляет всего 100МГц.
Шина процессора, подключенная к процессору, по каждой линии данных может передавать один бит данных в течении одного или двух периодов тактовой частоты. Таким образом, за один такт можно передать 64 бит.
Для определения скорости передачи данных по шине процессора необходимо умножить разрядность шины данных (64) на тактовую частоту шины (она равна базовой (внешней) тактовой частоте процессора). Процессоры с тактовой частотой 66 МГц могут передавать один бит по каждой линии данных за один период тактовой частоты, поэтому максимальная скорость передачи данных состовляет 528Мбайт/с:
66 МГц х 64 бит = 4224 Мбит/с;
4224 Мбит/с : 8 = 528 Мбайт/с.
на верху биты в низу байты
| 01 | 00 | 11 | 10 | 11 | 11 | 00 | 10 |
| 1 байт = 8 битам | |||||||
Эта величина характеризует скорость передачи данных, называемую также полосой пропускания шины, и является максимальной. Однако средняя рабочая частота приблизительно на 25% меньше. Это связано с влиянием различных факторов, например из-за ограниченной скорости поступления информации с ситемной шины на шину процессора.
Шина памяти предназначена для передачи информации между процессором и основной памятью. Эта шина реализована с помощью компонента North Bridge набора микросхем системной логики. В старых системах память, чаще всего типа FPM и EDO , работала на частоте 16 МГц (время доступа 60 нс). В современных системах используется память типа SDRAM , которая работает на частоте 66 МГц (15 нс) или 100 МГц (10 нс). Схему смотри в теме регистры.
Шины и разъемы системной платы
В современных системных платах существует множество различных разъемов. Каждому разъему соответствует своя шина. К шинам подключаются различные утройчства, такие как видеокарты, звуковые карты, а также другие карты. Эти шины являются шинами ввода-вывода.
Шина ISA
Эта шина имеет один большой недостаток – сравнительно низкое быстродействие (8МГц). В начале, в самых ранних РС эта шина работала на такой же частоте, что и шина процессора. Быстродействие шины процессора постоянно возрастало, тогда как быстродействие шин ввода-вывода увеличивалось, за счет увеличения их разрядности. Ограничивать быстродействие шин приходилось потому, что большинство произведенных плат адаптеров не могли работать при повышенных скоростях обмена данными.
Эта шина может быть использована, для подключения устройств не требующих высокой скорости обмена информацией. Например, это клавиатура и мышь, звуковая карта. В системах использующих OC Windows , процессор работая с тактовой частотой 450Мгц, оказывается совершенно бесполезным, поскольку данные по шине ввода-вывода передаются в несколько раз медленне (8МГц).
Решение этой проблемы состоит в том, чтобы часть операций по обмену данными осуществлялась через быстродействующие разъемы.
Просуществовали до пентиумов III
Для разнообразия приходится искать пенёк хотя бы с одной ИСАШКОЙ.
на подсазнотельном уровне когда рухнет bois она работаек как и FDD
Шина PCI
В июне 1992 года появилась шина PCI ( peripheral Component Interconnect bus – шина всаимосвязи переферийных компонентов), а в апреле 1993 года она была модернизирована.
Тактовая частота шины равна 33 МГЦ. При использовании 64-разрядного процессора пропускная способность составит 256Мбайт/с. Реальное быстродействие несколько меньше, но лучше просто нет. Высокая пропускная способность объясняется тем, что PCI может работать параллельно с шиной процессора, не обращаясь к ней со своими запросами. Процессор может работать с данными находящимися в кэш-памяти, в то время как по шине PCI осуществляется обмен между другими компонентами компьютера (одно из достоинств шины PCI ).
Для подключения адаптеров шины PCI используется специальный разъем. Это 64-разрядный разъем, белого цвета.
Еще одним важным свойством платы PCI является то, что она удовлетворяет спецификации Plug and Play . Это означает, что PCI не имеет перемычек и переключателей и может настраиваться с помощью специальных программ настройки.
Мамки шины PCI
папкаPCI
Шина AGP
Для повышения работы с видео и графикой Intel разработала новую шину – ускоренный графический порт. AGP похожа на PCI , но разработана как высокоэффективное соединение для видеодаптера.
Появилась AGP в июле 1996 года ( AGP 1.0). Использовалась тактовая частота 66МГЦ и режим 1х или 2х с уровнем напряжения 3,3В. Версия AGP 2.0 появилась в 1998 году, в ней дрбавлен режим 4х, а также понижено напряжение до 1,5В. В этой версии добавлен разъем с контактами, подводящими питание, к платам AGP , которые потребляют больше 25 ВТ.
AGP (разрядность шины равна 32 битам – 4 байтам) – это быстродействующее соединение, работающее на основной частоте 66МГц, которое вдвое выше, чем у PCI . В основном режиме 1х, выполняется одиночная передача данных за каждый цикл. При 66 млн. тактов в секунду по ней можно передавать до 266 млн. байт в секунду. В режиме 2х, при котором в каждом цикле осуществляется две передачи, что соответствует скорости 533Мбайт/с. При режиме 4х, скорость равна 1066Мбайт/с. В настоящее время (2002 г.) появилась поддержка режима 8х
| Режим AGP | версия | Базовая частота, МГц | Рабочая частота, МГц | Скорость передачи данных, Мбайт/с | Напряжение питания |
| 1х | 1.0 | 66 | 66 | 266 | 3 V |
| 2х | 66 | 133 | 533 | ||
| 4х | 2.0 | 66 | 266 | 1066 | 1.5V |
| 8х | 66 | 533 | 2133 |
Так как AGP независима от PCI , при использовании видеоадаптера AGP можно освободить шину PCI для выполнения традиционных функций вводы-вывода, например для контроллера IDE / ATA , SCSI или USB , звуковых плат.
Фиолетовый AGP ему так же фиолетово
папка AGP
ТЕЛЕГРАМММММА
Разыскивают АГП на 286 – 486. премия у BILLA G. много много зелёных рублей.тэ чэ ка.
АБЫРВАЛГ ТЭ ЧЭ КА
Системные ресурсы
Системными ресурсами называются коммуникационные каналы, адреса и сигналы используемые узлами компьютера для обмена данными с помощью шин. Обычно под системными ресурсами подразумевают:
· адреса памяти;
· каналы запросов прерываний (IRQ); ирка И ЭР КЬЮ
· каналы прямого доступа к памяти (DMA); димка ДЭ МЭ А
· адреса портов ввода-вывода.
Все эти ресурсы необходимы для различных компонентов компьютера. Платы адаптеров используют ресурсы для взаимодействия со всей системой и для выполнения своих специфических функций. Для каждой платы адаптера нужен свой набор ресурсов. Так, последовательным портам для работы необходимы каналы IRQ и уникальные адреса портов ввода-вывода, для аудиоустройств требуется еще хотя бы один канал DMA . Большинство сетевых плат использует блок памяти емкостью 16 Кбайт, канал IRQ и адрес порта ввода-вывода.
Прерывания
НЕ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕРМИН. ХОТЯ И ПРЕМЕНИМ.
Каналы запросов прерываний ( IRQ ), или аппаратные прерывания, используются различными устройствами для сообщения системной плате (процессору) о необходимости обработки определенного запроса.
Каналы прерываний представляют собой проводники на системной плате и соответствующие контакты в разъемах. После получения IRQ компьютер присиупает к выполнению специальной процедуры его обработки, первым шагом которой является сохранение в стеке содержимого регистров процессора.
Затем происходит обращение к таблице векторов прерываний (содержащей адрес памяти, соответствующий определенному прерыванию), и запускается программа-драйвер для обслуживания платы пославшей запрос.
После выполнения всех действий, по обслуживанию устройства, восстанавливается содержимое регистров процессора, и возвращается управление к той программе, которая выполнялась до возникновения прерывания.
Благодаря прерываниям компьютер может своевременно реагировать на внешние события. Например, когда с последовательного порта в систему поступает новый байт, вырабатывается IRQ .
Аппаратные прерывания имеют иерархию приоритетов: чем меньше номер прерывания, тем выше приоритет. Прерывания с более высоким приоритетом обладают преимуществом и могут прерывать прерывания.
При генерации большого количества прерываний стек может быть переполнен и компьютер зависнет.
Внешние аппаратные прерывания часто называют маскируемыми прерываниями, т.е. их можно отключить (“замаскировать”) на время, пока процессор выполняет другие критические операции.
В СИСТЕМЕ ИХ ВСЕГО 16 ОТ 0 ДО 15
Каналы прямого доступа к памяти
Каналы прямого доступа к памяти ( DMA ) используются устройствами, осуществляющими высокоскоростной обмен данными. Последовательный и параллельный порты, например не используют DMA , в отличие от звуковой платы или адаптера IDE . Один канал DMA может использоваться разными устройствами, но не одновременно. Например, какнал DMA 1 может использоваться как сетевым адаптером, так и накопителем на магнитной ленте, но вы не сможете записывать информацию на ленту при работе в сети. Для этого каждому адаптеру необходимо выделить свой канал DMA .
В системе их всего 8
Адреса портов ввода-вывода
Через порты ввода-вывода можно подключать разнообразные устройства для расширения возможностей ПК(принтер, модем, сканер). В большинстве компьютеров имеется хотя бы два последовательных порта и один параллельный порт. Последовательные порты обозначаются, как COM 1 и COM 2, а параллельный – LPT 1. В компьютер можно установить и больше портов.
Порты ввода-вывода позволяют установить связь между устройствами и программным обеспечением в компьютере. Они подобны двусторонним радиоканалам, так как обмен информацией в ту и другую сторону происходит по одному и тому же каналу.
В отличие от прерываний IRQ и каналов прямого доступа к памяти, в персональных компьютерах множество портов ввода-вывода. Существует 65 535 портов, пронумерованных от 0000 h до FFFFh . Хотя многие устройства используют до восьми портов, все равно их количество более чем достаточно. Самая большая проблема состоит в том, чтобы двум устройствам не назначить один и тот же порт.
Системы поддерживающие Plug and Play , автоматически разрешают любые конфликты из-за портов, выбирая альтернативные порты для одного из конфликтующих устройств.
Хотя порты и обозначаются шестнадцатеричными адресами, подобными адресам памяти, они не являются памятью, они – порты. Данные посланные по адресу памяти 1000 h –будут сохранены в памяти, а посланные по адресу 1000 h порта ввода-вывода, попадут на этот канал шины и любое устройство, прослушивающее канал, может принять их. Если никакое устройство не прослушивает этот адрес порта, то данные достигнут конца шины и пропадут (будут поглощены нагрузочными резисторами). Специальные программы – драйверы – взаимодействуют прежде всего с устройствами, использую различные адреса портов. Драйвер должен знать, какие порты использует устройство, чтобы работать с ним. Обычно это не проблема, поскольку и драйвер и устройство, как правило, поставляется одним и тем же производителем.
адрес пример: 0х0070-0х0073 х любое значение
| просые | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| Шестн-ые | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F |
Системы Plug and Play
Эти системы произвели настоящий переворот в современной технологии распределения ресурсов. Впервые они появились на рынке в 1995 году. Каждый раз при добавлении в систему нового устройства система P & P автоматически конфигурирует и настраивает это устройство, что позволяет пользователю избежать ненужных усилий по установке. Начальное конфигурирование производиться в BIOS и затем финальное в самой операционной системе. Plug and Play это есть большой GOOD
BIOS
BIOS – это термин, который используется для описания базовой системы ввода-вовада. По, существу BIOS представляет собой промежуточный слой между программной и аппаратной частями системы. BIOS – это комбинация всех типов BIOS, а также загружаемые драйверы устройств. Часть BIOS , содержащаяся в микросхеме на системной плате или платах адаптеров, называется firmware .
Фактически BIOS стандартизирует связь между аппаратным обеспечением (установленным оборудованием) и операционной системой, таким образом, чтобы на этом различном оборудовании, можно было запускать одинаковое программное обеспечение. Операционная система, в свою очередь, через BIOS обращается непосредственно к аппаратному обеспечению. Эта связь реализована в виде драйверов устройств. Причем в различных операционных системах, для каждого из устройств необходимы свои драйверы, именно под эту операционную систему.
Системная BIOS содержит драйверы основных компонентов (клавиатуры, дисковода, жесткого диска, последовательного и параллельного портов), необходимые для начального запуска компьютера. Однако BIOS содержит не все драйверы устройств, необходимые для запуска компьютера. Например это видеоадаптеры. Системная BIOS при загрузке ищет BIOS видеоадаптера и загружает ее до запуска операционной системы. Такое расположение биос предотвращает также необходимость постоянной модернизации системной BIOS при появлении новых моделей устройств, особенно используемых при начальной загрузке устройств. Собственная BIOS , как правило, устанавливается на платах видеоадаптеров, SCSI -адаптеров, сетевых адаптеров, а также платах обновления IDE
Системная BIOS
Во всех системных платах есть микросхема, в которой записано программное обеспечение, называемое BIOS или ROM BIOS . Эта микросхема содержит стартовые программы и драйверы, необходимые для запуска системы и функционирования основного аппаратного обеспечения. В ней также записаны процедура POST (самотестирование при включении питания) и данные системной конфигурации. Все эти параметры записаны в CMOS -память, котора питается от батарейки, установленной на системной плате. Эту CMOS -память часто называют NVRAM ( Non - Volatile RAM ).
Таким образом, BIOS представляет собой комплект программ, хранящихся в одной или нескольких микросхемах. Эти программы выполняются при запуске компьютера до загрузки операционной системы. BIOS в большинстве РС компьютеров выполняет четыре основные функции
· POST – самотестирование при включении питания процессора, памяти, набора микросхем системной логики, видеоадаптера, контроллеров дисков, дисковода, клавиатуры и других жизненно важных компонентов системы.
· Программа установки параметров BIOS (SetupBIOS) – конфигурирование параметров системы. Эта программа запускается при нажатии определенной клавиши (или комбинации клавиш) во время выполнения процедуры POST .
· Начальный загрузчик системы – выполнение поиска главного загрузочного сектора на дисковых устройствах. Если два последних байта этого сектора равны 55АА h , данный код выполняется.
· Продолжение »