Riadenie zbernice.

Prezentace na téma: "Riadenie zbernice."— Transkript prezentace:

1 Riadenie zbernice

2 FSB (front side bus) Procesorová zbernica alebo aj FSB (Front Side Bus) je najrýchlejšou zbernicou celého systému. Pracuje na základnej frekvencii systému. Pomocou nej prebieha komunikácia procesora s čipovou sadou (ktorá riadi ostatné zbernice), a v starších systémoch aj s L2 cache. Prenosová šírka 32/64 bitov pre údaje, 32/36 bitov pre adresy a ostatné slúžia na riadenie činnosti zbernice. Novšie systémy využívajú HyperTransport zbernicu.

3

4 Vonkajšia údajová zbernica
Šírka vonkajšej údajovej zbernice vyjadruje počet údajových bitov prenesených z alebo do procesora. Táto zbernica je tvorená skupinou vodičov použiteľných k prenosu údajov a preto čím viac údajov prenesie zbernica v jednom časovom cykle, tým je rýchlejšia. Prenesené do praxe, 32 bitová zbernica prenesie v jednom časovom cykle 32 údajových bitov v rôznej kombinácii núl a jednotiek a 64 bitová zbernica ich prenesie dvojnásobok a je teda dvakrát rýchlejšia.

5 Vonkajšia údajová zbernica
Šírka údajovej zbernice má vplyv na veľkosť jednej pamäťovej banky (jedného pamäťového modulu). Napríklad procesor s 32 bitovou údajovou zbernicou (rad 486) využije naplno jeden 32 bitový pamäťový modul SIMM (single inline memory module), ale procesor so 64 bitovou údajovou zbernicou (rad Pentium a vyšší) potrebuje dva moduly SIMM. Novšie moduly DIMM (dual inline memory module) so šírkou 64 bitov môžeme do systému s Pentiom osádzať po jednom.  

6 Vnútorná údajová zbernica
Veľkosť vnútorných registrov nám určuje, koľko informácií je procesor schopný spracovať v jedom časovom cykle a akým spôsobom sa údaje v procesore presúvajú. Veľkosť registrov je vždy rovnaká ako veľkosť vnútornej pamäťovej zbernice. V tomto prípade hovoríme aj o závislosti medzi registrami a operačným systémom, ktorý využíva inštrukčnú sadu procesora. Inštrukcie majú takú veľkosť, ako registre. V praxi to znamená, že procesor so šírkou vnútornej údajovej zbernice a teda aj vnútorných registrov 32 bitov (väčšina súčasných procesorov) môže vykonávať maximálne 32 bitové inštrukcie, teda aj operačný systém vhodný pre tento procesor by mal byť 32 bitový (Všetky súčasné distribúcie Lunux/Unix/BSD a MS Windows 95/NT a vyššie).

7 Adresová zbernica Táto zbernica prenáša údaje o adresách v operačnej pamäti na ktoré sa budú údaje zapisovať, alebo z ktorých sa budú údaje čítať. Aj v tomto prípade platí, že jeden vodič zbernice prenesie v jednom cykle jediný bit, pričom tento bit je časťou adresy v operačnej pamäti. V praxi to znemená, že šírka adresovej zbernice určuje maximálnu veľkosť operačnej pamäte, ktorú je schopný procesor využiť. V prípade 32 bitovej adresovej zbernice ide o 232 = 4 Gb (0,5GB) a v prípade 36 bitovej adresovej zbernice sa jedná o 236 a teda 64Gb (8GB)

8 IRQ (Interrupt ReQuest)
Súčasťou zberníc je aj systém pre vyvolanie prerušenia procesora, aby jednotlivé zariadenia mohli požiadať o pridelenie procesorového času a obslúžiť tak svoje potreby. Zariadenie pripojené na zbernicu vysiela signál prerušenia práce mikroprocesora. (prerušenie nastane napr. aj po každom stlačení klávesy.) Vyvolané prerušenie spracováva špeciálny obvod – radič prerušení a spustí program uložený na určitej (pevne priradenej) adrese (viď VYT – 3.ročník).

9 IRQ (Interrupt ReQuest)
Keďže prerušení je mnoho majú stanovené priority. Najvyššiu prioritu majú kanály IRQ 0 (systémový časovač) a 1 (klávesnica). Prerušovacie kanály, ktorými prúdi prerušenie sa nazývajú linky IRQ. Jednu linku IRQ môže využívať len jedna periféria aby nedochádzalo ku konfliktom zariadení.

10 DMA (Direct Memory Access)
Prenos dát zo zariadenia do pamäte funguje takto: je treba adresovať I/O port, prečítať blok dát do procesoru, zaadresovať pamäť, presunúť dáta z procesoru do pamäti a tak dokola. DMA je ďalšou možnosťou komunikácie medzi operačnou pamäťou a perifériami a to bez využitia procesoru, čím sa celý proces komunikácie urýchli a samozrejme odľahčuje procesor, ktorý sa tak môže venovať iným inštrukciám. Prenos dát riadi DMA radič (DMA controller).

11 DMA (Direct Memory Access)
Pri DMA si DMA radič vyžiada DMA prístup, zaadresuje pamäť a určí veľkosť prenášaných dát, presunie dáta a ohlási koniec presunu. Rovnako ako pri IRQ dve periférie nemôžu používať rovnaký kanál DMA. DMA Radič pevného disku používa obvykle DMA7 alebo 3. Novšie disky používajú rýchle PIO módy a DMA nevyužívajú.