计算机组织与糸统结构 总线设 Buses (第二十一讲 程旭 2000.6.19 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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上讲小结 口磁盘MO基准程序 超级计算机应用程序μ主要关心数据传输率 ☆事务处理口主要关心ⅣO速率 令文件系统口主要关心文件访问 口磁盘访问时间包括以下三部分H ☆寻到时间口广告数值为12-20ms现实情况可能更低 令旋转时延口7200RPM-4.2ms:5400RPM:56ms ☆传输时间每秒2-4MB M 口图像显示 令清晰度(M像素)ⅹ(N扫描行) ☆帧缓冲器大小和带宽需求可以通过在帧缓冲器与CRT显示器之间设置 色图来减小 ☆VRAM具有高速移位存储器的DRAM核 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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本讲提纲 口总线引论 口总线类型和总线操作 口总线仲裁和如何设计总线仲裁器 口操作系统的作用 口将CPU从MO处理中解放出来 口小结 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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总线冖将O与处理器和存储糸统连接起来 Processor Control Memory Datapath Output 口总线是一组共享的通信链路 口它使用一组线路将多个子系统连接起来 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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总线的优点 IO Processor Device Device Device Memory 多功能性r ☆易于增加新设备 ◇外设可在多个使用相同总线标准的计算机系统之间移动 口低成本 ☆可以以多种方式共享使用单一一组线路 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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总线的缺点 Processor Device Device D evice Memory 口可能导致通信瓶颈 令总线的带宽制约了最大O吞吐率 口最高总线速度主要受制于口 令总线的长度 ☆总线上设备的数目 令需要支持多种设备的范围,特别是这些设备具有口 时延差异很大 数据传输率差异很大 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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总线的典型组织 Control lines Data lines 口控制线H 令信号请求和应答 令指示数据线上的信息类型 口数据线在源设备和目的设备之间传递信息: ☆数据和地址 ☆复杂命令 口一个总线事务包括两部分 令发送地址 令接收或发送数据 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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主设备与从设备 Master send address Bus US Master Data can go either way Slave 一次总线事务包括两部分 令发送地址 令接收或发送数据 口主设备【 Master)是 令通过发送地址来启始总线事务的设备 口从设备通过下列过程对下述地址产生反应H 令如果主设备请求数据,就发送数据给主设备 ☆如果主设备要发送数据—就接收来自主设备的数据 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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输出揉作 口这里输出是指处理器发送数据到MO设备 第一步请求存储器 控制(存储器读请求) 处理器 数据(存储器地址) 存储器 I/O设备(磁盘) 第二步口读存储器 控制 处理器 数据 存储器 IO设备(磁盘) 第三步向ⅠO设备发送数据 控制(设备写请求) Processo 数据 存储器 O设备地址 I/O设备(磁盘) 后跟数据) 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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输入操作 这里输入是指处理器从JO设备接收数据 第一步请求存储器 控制(在储器写情 处理器 数据(存储器地址)1存储器 O设备(磁盘)丁 第二步接收数据 制①IO读请求 处理器 数据 存储器 0备(磁盘)C(0设备地 后跟数据) 北京大学计算机科学技术系 计算机系统结构教研室
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