Википедија

Sistemska magistrala

Sistemska magistrala je računarska magistrala koja povezuje glavne komponente računarskog sistema, kombinujući funkcije magistrale podataka koja prenosi informacije, adresne magistrale za određivanje destinacije, i kontrolne magistrale za određivanje operacija. Tehnika je razvijena s ciljem redukovanja troškova i povećanja modularnosti, i mada je nastala tokom 1970-tih i 1980-tih, moderniji računari koriste mnoštvo različitih magistrala adaptiranih za specifičnije potrebe.

Primer sistema računarske magistrale
Prva skica izveštaja od EDVAC-u, izveštaj obavljen 1945.

U Fon Nojmanovoj arhitekturi, centralna kontrolna jedinica i aritmetičko-logička jedinica (ALU, koji je on zvao Centralni aritmetički deo) su bili ukombinovani sa računarskom memorijom i ulazno/izlaznim funkcijama, da bi formirali računar uskladištenih programa.[1] Izveštaj je predstavljao generalni organizacioni i teoretski model računara, međutim, ne i implementaciju istog.[2] Uskoro, kombinacijom kontrolne jedinice i ALU-a nastaje centralna procesorska jedinica centralna procesorska jedinica (CPU).

Računari tokom 50-ih i 60-ih godina prošlog veka su uglavnom bili pravljeni ad-hoc. Na primer, CPU, memorija i ulazno/izlazne jedinice su bili po jedan ili više kabineta, povezanih kablovima. Inženjeri su koristili klasične tehnike standardizovanih snopova žica, unapređujući koncept zadnjim pločama koje bi držale štampane ploče na ovim mašinama. Ime „magistrala“ je već iskorišćeno za "magistralske poluge" koje su nosile električnu struju do raznih delova električnih mašina, među kojima su i rani mehanički kalkulatori.[3] Pojava integrisanih kola je znatno umanjila veličinu svakog računara i busevi su postali standardizovaniji.[4] Standardni moduli su mogli biti međusobno povezani na mnoge slične načine i bilo ih je lakše napraviti i održavati.

Opis

uredi

U cilju obezbeđivanja još više modularnosti, uz minimalnu cenu, memorija i I/O magistrale (i potrebne kontrolne i strujne magistrale) su ponekad bili kombinovani u jednu sistemsku magistralu.[5] Modularnost i cena su postali bitni, jer su računari postajali dovoljno mali za smeštanje u jedan kabinet. Digital Equipment Korporacija (DEC) je još smanjila cenu miniračunara za masovnu proizvodnju i I/O za memorijsku magistralu, da bi uređaji delovali kao memorijske lokacije. Ovo je primenjeno na Unibus-u PDP-11 oko 1969. godine, eliminišući potrebu za odvojenim I/O magistralama.[6] Čak i računari kao što je PDP-8 bez memorijski unetih I/O su usko implementirani sa sistemskom magistralom, koja je dozvolila modulima da budu utaknuti u bilo koji slot.[7] Neki autori su ovo nazivali novim „aerodinamičnim modelom“ računarske arhitekture.[8]

Mnogi raniji mikroračunari (uglavnom sa procesorom na jednom integrisanom kolu) su pravljeni sa jednom sistemskom magistralom, počevši sa S-100 magistralom u Altair 8800 računarskim sistemima oko 1975.[9] IBM PC je koristio Industry Standard Architecture (ISA) magistralu kao sistemsku magistralu 1981. Pasivni bekplejnovi ranijih modela su zamenjeni sa standardom stavljanja procesora na matičnu ploču, sa samo jednom neobaveznom dodatnom pločom ili rajzer karticom.

 
Jednostavno simetrično multiprocesiranje koje koristi sistemsku magistralu

Multibus je postao standard Instituta Električnih i Elektronskih Inženjera kao IEEE standard 796 1983. godine.[10] Sun Microsystems je razvio SBus 1989. godine ne bi li podržali manje kartice za ekspanziju.[11] Najlakši način za primenjivanje simetričnog multiprocesiranja je bio uključivanje više od jednog CPU-a u zajedničku sistemsku magistralu, koja je bila korišćena tokom osamdesetih godina prošlog veka. Međutim, ubrzo je ponestalo materijala i počele su se istraživati sofisticiranije tehnike za povezivanje.[12]

Dupla nezavisna magistrala

uredi

Kako je dizajn CPU-a napredovao ka upotrebi bržih lokalnih magistrala i sporijih perifernih magistrala, Intel je usvojio terminologiju Duple Nezavisne Magistrale (DIB), koja se koristila spoljnjim prednjim magistralama ka glavnoj sistemskoj memoriji, i unutrašnjom back-side magistralom između jednog ili više CPU-a i CPU keša. Ovo je bilo iskorišćeno za Pentium Pro i Pentium II računare 1990. godine.[13]

Primarna magistrala za prenos podataka između CPU-a i glavne memorije i ulazno/izlaznih uređaja se naziva front-side magistrala, i back-side magistrala. Moderni lični i serverski računari koriste tehnologije za povezivanje viših performansi kao što je HyperTransport i Intel QuickPath Interconnect, dok se arhitektura sistemske magistrale i dalje koristi na jednostavnijim mikroprocesorima.. Sistemska magistrala može da bude unutar jednog jedinog integrisanog kola, praveći sistem na čipu. Primer za ovo su AMBA, CoreConnect, i Wishbone.[14]

Vidi još

uredi

Reference

uredi
  1. ^ John von Neumann (30. 6. 1945). „First Draft of a Report on the EDVAC” (PDF). Arhivirano iz originala (PDF) 14. 03. 2013. g. Pristupljeno 27. 5. 2011.  Introduction and editing by Michael D. Godfrey, Stanford University, November 1992.
  2. ^ Godfrey, Michael D. (1993). „The Computer as von Neumann Planned It” (PDF). IEEE Annals of the History of Computing. 15 (1): 11—21. doi:10.1109/85.194088. Arhivirano iz originala (PDF) 25. 08. 2011. g. Pristupljeno 25. 12. 2013.  Nepoznati parametar |athor2= ignorisan [|author2= se preporučuje] (pomoć)
  3. ^ U.S. Patent 3.470.421 "Continuous Bus Bar for Connector Plate Back Panel Machine Wiring" Donald L. Shore et al., Filed August 30, 1967, issued September 30, 1969.
  4. ^ U.S. Patent 3.462.742 "Computer System Adapted to be Constructed of Large Integrated Circuit Arrays" Henry S. Miller et al., Filed December 21, 1966, issued August 19, 1969.
  5. ^ Null & Lobur 2010, str. 36, 199–203
  6. ^ C. Gordon Bell; R. Cady; H. McFarland; B. Delagi; J. O'Laughlin; R. Noonan; W. Wulf (1970). „A New Architecture for Mini-Computers—The DEC PDP-11” (PDF). Spring Joint Computer Conference: 657—675. 
  7. ^ Small Computer Handbook (PDF). Digital Equipment Corporation. 1973. str. 2—9. 
  8. ^ Murdocca & Heuring 2007, str. 11
  9. ^ Johnson, Herbert R. „Origins of S-100 computers”. 
  10. ^ „796-1983 — IEEE Standard Microcomputer System Bus”. Institute of Electrical and Electronics Engineers. 1983. Pristupljeno 25. 5. 2011. 
  11. ^ Frank, Edward H. (26. 2. 1990). „The SBus: Sun's high performance system bus for RISC workstations”. Compcon Spring '90: Intellectual Leverage. Thirty-Fifth IEEE Computer Society International Conference: 189–194. doi:10.1109/CMPCON.1990.63672. 
  12. ^ Donald Charles Winsor (1989). Bus and Cache Memory Organization for Multiprocessors (PDF). University of Michigan Electrical Engineering department. Arhivirano iz originala (PDF) 28. 01. 2012. g. Pristupljeno 25. 12. 2013.  Ph.D. dissertation.
  13. ^ Todd Langley and Rob Kowalczyk (2009). „Introduction to Intel Architecture: The Basics” (PDF). "White paper". Intel Corporation. Arhivirano iz originala (PDF) 07. 06. 2011. g. Pristupljeno 25. 5. 2011. 
  14. ^ Usselmann, Rudolf (9. 1. 2001). „OpenCores SoC Bus Review” (PDF). Pristupljeno 30. 5. 2011. 

Literatura

uredi
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Системска_магистрала&oldid=27431390”