Cercare di capire un'immagine dei bus del computer

In questa immagine da http://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3 che spiega gli autobus in un computer

1. Mi chiedo se la linea nera dalla CPU al South Bridge sia anche un bus? Non è nominato nella foto e come si chiama?

2. Anche quelle brevi linee nere che derivano da LAN, SCSI, ISA, USB, IDE sono anche bus e come si chiamano?

   Si noti che quelle linee nere derivanti dalla cache di livello 2, AGP e RAM sono denominate rispettivamente bus procesor, bus AGP e bus di memoria nella figura.

3. La linea nera dalla CPU al South Bridge si interseca con il bus PCI e il bus del processore?

4. Com'è il flusso di dati?

   Ad esempio, la mia comprensione seguente è corretta?

   Dalla CPU alla cache di livello 2, il percorso è la linea nera derivante dalla CPU e dal bus del processore.

   Dalla CPU all'AGP o alla RAM, il percorso è la linea nera derivante da CPU, North Bridge e bus AGP o bus di memoria.

   Dalla CPU alla LAN o SCSI, il percorso è la linea nera derivante da CPU, bridge nord, bus PCI e la linea nera derivante da LAN o SCSI.

   Dalla CPU a qualsiasi ISA, USB e IDE, il percorso è la linea nera derivante da CPU, ponte nord, ponte sud e la linea nera proveniente da ISA, USB o IDE.

   Come sono i flussi di dati tra componenti senza CPU?

Grazie!

Un bus è solo un mezzo di comunicazione con le seguenti proprietà:

• Più entità possono essere collegate ad esso
• Se un'entità invia un messaggio o "fa qualcosa" al bus, ogni altra entità può vederlo
• Accadranno cose brutte se due entità tentano di comunicare contemporaneamente
• È necessario un protocollo o un insieme di regole in modo che tutti i componenti sul bus dispongano di un sistema in cui possano alternativamente utilizzarlo. Di solito questo protocollo è diverso in base allo scopo e alla velocità del bus
• Viene utilizzata una sorta di schema di indirizzamento in cui i dispositivi possono dire chi sono e con chi vogliono parlare
• Accadranno cose brutte se più entità hanno lo stesso indirizzo
• Per lo meno le entità che vogliono "parlare" sul bus devono guardare per vedere se c'è attività in corso prima che provino a inviare dati attraverso di essa
• Le entità che desiderano "ascoltare" sul bus in genere devono ascoltare il proprio indirizzo e acquisire solo i dati significativi per loro

Se hai qualche conoscenza del networking e la maggior parte di questo suona familiare è molto simile nel concetto.

Le linee blu chiaro rappresentano un autobus. Le linee blu scuro rappresentano ciò che è collegato al bus.

Per rispondere alle tue domande:

1. Mi sembra che la CPU debba passare attraverso il bus del processore, Northbridge e il bus PCI per arrivare a Southbridge.
2. Credo che rappresentino le connessioni agli autobus. A me sembra che le etichette stiano identificando le linee blu chiaro più spesse. Il diagramma potrebbe essere un po 'meglio IMHO. Si noti che AGP sta per "Accelerated Graphics Port " - tecnicamente non è un bus in quanto non entrano in gioco più componenti (uno dei motivi per cui è stato inventato AGP). Al software, tuttavia, appare come un altro bus PCI.
3. Credo di si. I driver di dispositivo IIRC, per accedere ai componenti di southbridge, devono interagire programmaticamente con il bus PCI.
4. Vedi il mio paragrafo iniziale. È possibile che un bus sia collegato a un altro bus e si prenda la responsabilità di inoltrare i dati attraverso di esso. Questi sono i dispositivi "bridge PCI-PCI" se li hai mai visti in Gestione dispositivi di Windows o lspci.

ecco un'immagine di Ars Technica che potrebbe essere più chiara

Ci sono solo 3 "bus" in qualsiasi computer: dati, indirizzo e controllo. Questo è tutto. È uno sguardo dall'alto verso il basso molto semplicistico. I bus di dati e indirizzi sono piuttosto ovvi e relativamente semplici. Tuttavia, il bus di controllo può diventare molto complicato poiché comporta praticamente tutto il resto, incluso (e probabilmente soprattutto) il timing.

Quello che vedo qui è una tabella dei sistemi di base. Alcune cose nel sistema sono responsabili di determinate risorse / processi. Come ci si potrebbe aspettare, la CPU è in cima all'heap e si occupa praticamente di tutto. Proprio sotto (nella gerarchia) c'è il ponte nord che controlla direttamente video e RAM. Il ponte nord controlla indirettamente il ponte sud tramite il "bus" PCI e anche i sistemi LAN e SCSI. Tuttavia, il ponte sud controlla direttamente i dispositivi ISA, USB e IDE. Quindi, se volessi recuperare i dati su un'unità IDE, la tua CPU passerebbe attraverso il ponte nord che poi lo richiede sul bus PCI dove a sua volta il ponte sud ottiene la risorsa IDE per fornirli (o più precisamente, il ponte sud dice il dispositivo IDE quando collocare le informazioni sull'indirizzo / bus dati - di cui la CPU ha veramente il controllo).

Probabilmente stai rendendo questo più difficile di quanto debba essere. La CPU è ancora il cuore di ogni computer. Pertanto, il diagramma è un esempio orribile di uno qualsiasi degli "autobus" reali utilizzati. In effetti, l'intero diagramma potrebbe essere considerato una descrizione del bus di controllo - e solo del bus di controllo. È una visuale eccellente su ciò che fanno determinati sottosistemi e persino su ciò che controlla direttamente determinate risorse, ma non vi è assolutamente alcuna indicazione di cosa sia effettivamente cablato o di come un intero computer funzioni davvero almeno in termini di struttura del bus.

1. Il northbridge collega il southbridge alla CPU e quindi non esiste un bus diretto tra la CPU e l'SB.
2. La maggior parte di questi "bus" hanno i loro nomi auto-descrittivi, come bus ISA, bus PCI, ecc. Altri sono meno evidenti come il bus LPC che collega la maggior parte dei dispositivi a bassa larghezza di banda all'SB e quindi alla CPU (ad es. il controller Super I / O, BIOS, ecc.).
3. No, questo "bus" non esiste come descritto. Ma nello scenario di una comunicazione con i dispositivi nella metà inferiore del diagramma, i dati devono passare attraverso il "bus" dalla CPU al Northbridge (cito il bus perché l'NB può essere integrato nella CPU), e quindi ancora su quello che normalmente è un bus PCI per SB e viceversa per il round trip.
4. Non esiste un modo semplice per rispondere a questa domanda poiché i processori oggi stanno diventando più complessi e adottando quindi approcci diversi all'accesso alla memoria, al bus e alla cache. La maggior parte dei processori moderni ha controller di memoria integrati, quindi non è necessario parlare con Northbridge per DMA. Ad esempio, i nuovi processori Intel con il bus QPI parlano con un chip simile a un tradizionale Northbridge, tranne per il fatto che manca un controller di memoria e parla con la CPU tramite il bus QPI che sostituisce il tradizionale bus frontale [FSB].

Penso che questa immagine da Wiki possa essere un dispositivo mneonmico più utile per imparare da: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg (impossibile incorporare file SVG).