原理篇存儲于io系統(tǒng)1講42總線計算機

42|總線：計算 08:54專欄講到現(xiàn)在，如 再問你，計算機五大組成部分是什么，應(yīng)該沒有人不知道了吧這一節(jié)要講的內(nèi)容，依然要圍繞這五大部分，控制器、運算器、器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)CPU所代表的控制器和運算器，要和器，也就是的主內(nèi)存，以及輸入和輸出設(shè)備進行通信。那問題來了，CPU從的鍵盤、鼠標接收輸入信號，向顯示器輸出信號，這之間究竟是怎么通信的呢？換句話說，計算機是用什么樣的方式來完成，CPU和內(nèi)存、以這個問題就是今天要講的，也就是總線。之前很多同學留言問，什么時候會講一計算機里其實有很多不同的硬件設(shè)備，除了CPU和內(nèi)存之外，還有大量的輸入輸出設(shè)備?？梢哉f，你計算機上的每一個接口，鍵盤、鼠標、顯示器、硬盤，乃至通過USB接口 有N 間需要各自單獨連接，那么系統(tǒng)復(fù)雜度就會變成N2。每一個設(shè)備或者功能電路模塊，都要和其他N?1個設(shè)備去通信。為了簡化系統(tǒng)的復(fù)雜度， N2N那怎么降低復(fù)雜度呢？與其讓各個設(shè)備之間互相單獨通信，不如 去設(shè)計一個公用的線CPU想要和什么設(shè)備通信，通信的指令是什么，對應(yīng)的數(shù)據(jù)是什么，都發(fā)送到這個線；設(shè)備要向CPU什息呢發(fā)送個線。這路就一個公路，各個設(shè)備和其他設(shè)備之間，不需要單獨建公路，只建一條小路通向這條高速公路就好 總線，其實就是一組線路。 的CP、內(nèi)存以及輸入和輸出設(shè)備，都是通過這組線路進行相互間通信的。總線的英文叫作Bus，就是輛車。這個名字很好地描述了總線義。 “個站就是接入。要一個傳輸，們只要把數(shù)據(jù)放上車，在對應(yīng)的車站下車就可以了。 經(jīng)常會用到一種叫作總線（EventBus）的設(shè)計模式。兩兩之間單獨去定義協(xié)議，這個軟件系統(tǒng)一樣會遇到一個復(fù)雜度變成了N

現(xiàn)代的In CPU的體系結(jié)構(gòu)里面，通常有好幾條總線。首先，CPU和內(nèi)存以及高速緩存通信的總線，這里面通常有兩種總線。這種方式， 之為雙獨立總線（DualtBus，縮寫為DIB）。CPU里，有一個快速的本地總線（LocalBus），以及一個速度相對較慢的前端總線（Front-sideBus）。面幾講剛剛講過，現(xiàn)代的CPU里，通常有專門的高速緩存。這里的高速本地總線，就是用來和高速緩存通信的。而前端總線，則是用來和主內(nèi)存以及輸入輸出設(shè)備通信的。有時候，會把本地總線也叫作后端總線（B-eBus），和前面的前端總線對應(yīng)起來。而前端總線也有很多其他名字，比如處理器總線（ProcessorBu）、內(nèi)存總線（MemoryBus）除了前端總線呢，常常還會聽到PCI總線、I/O總線或者系統(tǒng)總線（SystemBus）。線名一直都很，不如直接來看一看CPU的硬件架構(gòu)圖。對照圖來看，一切問CPU里面的北橋， 的前端總線，其實就是系統(tǒng)總線。CPU統(tǒng)總線再接入一個I/O橋接器（I/OBridge）。這個I/O橋接器，一邊接入了的內(nèi)存總線，使得的CPU和內(nèi)存通信；另一邊呢，又接入了一個I/O總線，用來連接I/O設(shè)PCIISA 地址線（AddressBus），用來確定到底把數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥睦锶?，是?nèi)存的某個位置，還是某一個I/O設(shè)備。這個其實就相當于拿了個紙條，寫下了上面的人要下車的站點?？刂凭€（ControlBus），用來控制對于總線的。雖然 的總很多備公，那設(shè)備要用， 需要個機去定這種情況下，到底把總線給哪一個設(shè)備用。這個機制，就叫作總線裁決BusArbitractn）?？偩€裁決的機制有很多種不同的實現(xiàn)，如果你對這個實現(xiàn)的細節(jié)感，可以去看一看i于的對應(yīng)條目，這里 就不多說了。 這一講，為你講解了計算機里各個不同的組件之間用來通信的，也就是總線?？偩€的設(shè)計思路，是為了減少多個模塊之間交互的復(fù)雜性和耦合度。實際上，總線這個設(shè)計思路在的軟件開發(fā)過程中也經(jīng)常會被用到?？偩€就是常見的一個設(shè)計模式，通常總線也會和訂閱者發(fā)布者模式結(jié)合起來，成為大型系統(tǒng)的各個松耦合的模塊之間交互的一種主要模式。在實際的硬件層面，總線其實就是一組連接電路的線路。因為不同設(shè)備之間的速度有差異，所以一臺計算機里面往往會有多個總線。常見的就有在CPU和高速緩存通信的本地總線，以及和外部/O前端總線通常也被叫作系統(tǒng)總線。它可以通過一個I/O橋接器，拆分成兩個總線，分別來和I/O/O 總線是一個抽象的設(shè)計模式，它不僅在 計算機的硬件設(shè)計里出現(xiàn)。在日常的軟件開發(fā)中，也是一個常見的設(shè)計模式，你可以去讀一讀的Jaa庫Guava的相關(guān)資料和代，進一步理解總線的設(shè)計模式，看看在軟件層面怎么實現(xiàn)Wiki2008年 的 售賣。頁面已增加防盜追蹤，將依法其上一 FAQ第一期|學與不學，知識就在那里，