Questo file è la rielaborazione delle slide 03_Bus
Il bus è l’unità di interconnessione tra i vari componenti della macchina di von Neumann. Esso si presenta come un fascio ordinato di linee, ognuna delle quali può assumere il significato di un bit. Il bus quindi è come un mezzo di trasporto delle informazioni tra la CPU (detta Master) la memoria e I/O (detti slave).
Da questa immagine riusciamo ad indentificare vari tipi di collegamenti:
- da processore a memoria
- da memoria a processore
- da processore a I/0
- da I/O a processore Considerando il processore come master. un’operazione che trasporta un dato dal processore alla memoria è detta operazione di Write, nel verso opposto viene chiamata operazione di Read il tempo che intercorre tra il segnale di invio dell’operazione e l’operazione stessa si chiama Lantenza. Per riuscire a gestire il trasferimento dei dati il bus è diviso in tre diversi tipi di linea:
- Address bus (ABus)
- Data bus (DBus)
- Control bus (CBus)
Per una corretto trasferimento dei dati vengono usati tutti e tre i tipi di bus:
- le linee DBus usate per il trasferimento dei dati
- le linee ABus contenenti le informazioni su gli indirizzi da utilizzare per il trasferimento
- e svariate linee CBus ognuna con uno dei seguenti compiti:
- I/0-Mem: un tipo di linea che indica la direzione del trasferimento:
- Dal processore alle periferiche I/O: il valore del bus viene impostato a 1
- Dal processore alla memoria: il valore del bus viene impostato a 0
- R/W: un tipo di linea che indica il tipo di trasferimento:
- Read: il valore del bus viene impostato a 1
- Write: il valore del bus viene impostato a 0
- WAIT: un tipo di linea che indica se il trasferimento è stato completato o se il trasferimento è in corso:
- Trasferimento completato: il valore del bus viene impostato su 1
- Trasferimento in corso : il valore del bus viene impostato su 0
- I/0-Mem: un tipo di linea che indica la direzione del trasferimento:
la velocità del bus è determinata da un “orologio” interno, chiamato “clock” che scandisce il tempo in modo costante, come un metronomo, e sincronizza tutte le operazioni che avvengono sul bus. Le dimensioni dei bus possono variare e soprattutto influenzano il collo di bottiglia:
- ABus: la dimensione di questo tipo di Bus specifica la quantità di memoria raggiungibile dai programmi e si calcola e elevando a 2 il numero di ABus
- DBus: la dimensione di questo tipo di Bus rappresenta invece il grado di parallelismo del processore, ovvero la quantità di dati che è in grado di elaborare simultaneamente NB: stiamo parlando della dimensione dei gruppi di bus, infatti un singolo bus porta solo un bit come giù scritto all’inizio All’interno di una scheda madre è difficile vedere i bus di sistema, quindi tutto quello che è dedicato ai bus che siano le linee fisiche o i chip vengono indicati con il nome Chipset. Ovviamente esistono vari tipi di bus ma quello più importanti è il PCI ultimamente molto diffuso e soprattutto la sua variante express usato principalmente per le schede video.