计算机组成之总线结构

总线结构通常分为 单总线结构 和 多总线结构 两种。

一. 单总线结构

它将cpu、主存、i/o设备（通过接口）挂在一组总线上，允许它们之间直接交换信息。这种结构简单，便于扩充，但所有的传送都通过这条总线，因此很容易形成瓶颈。最主要的是，它不允许两个以上的部件在同一时刻向总线传输信息。 这会影响系统工作效率的提高，所以，这类总线多数被小型计算机或微型计算机采用。当数据传输需求量和传输速度要求不太高时，可以增加总线宽度和提高传输速率来解决。
但为了根本解决数据传输速率，解决cpu、主存和i/o设备之间传输速率的不匹配，实现cpu与其他设备相对同步，不得不采用多总线结构。

二. 多总线结构

1.双总线结构

它的特点是将速度较低的i/o设备从单总线上分离出来，形成主存总线与i/o总线分开的结构。cpu、主存和通道公用主存总线，通道与io设备通过io总线连接。
通道：是一个具有特殊功能的处理器，cpu将一部分功能下放给通道，使其对io设备具有统一管理的功能，以完成外部设备与主存储器之间的数据传送，其系统的吞吐能力可以相当大。
这种结构大多数用于大、中型计算机系统。

2.三总线结构

主存总线用于 cpu与主存之间的传输；io总线供cpu与各类io设备之间传递信息； DMA总线用于高速io设备（磁盘、磁带）与主存之间直接交换信息。 任一时刻只能使用一种总线，主存总线与dma总线不能同时对主存进行存取，io总线只有在cpu执行io指令时才能用到。

另一种三总线结构如下：

处理器与cache之间有一条局部总线，它将cpu与cache或更多的局部设备连接。cache的控制机构不仅将cache连到局部总线上，而且还直接连到系统总线上，这样cache就可通过系统总线与主存传输信息，而且io设备与主存之间的传输不必经过cpu了。另外，还有一条扩展总线，它上面有多种接口，这些接口可以和各类io设备相连。而且，扩展总线和系统总线之间通过扩展总线接口相连，便可实现这两种总线之间的信息传递，故明显提高其工作效率。

3.四总线结构

增加了一条高速总线，个人感觉和DMA总线的作用类似，在高速总线上挂接了一些高速io设备。将一些较低速设备挂接在扩展总线上，并通过扩展总线接口与高速总线相连。