计算机组成原理笔记（王道考研）第六章：总线

内容基于中国大学MOOC的2023考研计算机组成原理课程所做的笔记。

感谢LY，他帮我做了一部分笔记。由于听的时间不一样，第四章前的内容看起来可能稍显啰嗦，后面会记得简略一些。

西电的计算机组织与体系结构课讲法和王道考研的课不太一样，要应付校内考试建议还是跟着老师学比较好。以下是20年西电计科院车向泉老师这门课的录播下载链接（请勿将录像上传到B站等网站！！）：

链接：https://pan.baidu.com/s/1bFs3ajhy8ZcbHopS9izGsw

提取码：fdez

期中考试占20分，一般只考前两章内容，期末考试占60分，一般前两章内容不考，考察内容一般考前的复习课都会讲清楚，请务必认真听复习课。

其他各章节的链接如下：

计算机组成原理笔记（王道考研）第一章：计算机系统概述

计算机组成原理笔记（王道考研）第二章：数据的表示和运算1

计算机组成原理笔记（王道考研）第二章：数据的表示和运算2

计算机组成原理笔记（王道考研）第三章：存储系统

计算机组成原理笔记（王道考研）第四章：指令系统

计算机组成原理笔记（王道考研）第五章：中央处理器

计算机组成原理笔记（王道考研）第六章：总线

计算机组成原理笔记（王道考研）第七章：输入输出系统

其他各科笔记汇总

总线

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总线概述

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总线简图

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总线的物理实现

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主板上一根根细细的线都是用光刻机刻的，这些线其实就是总线。主板上会留下一个个插槽插CPU、内存条等等。插槽里面的线路已经和总线进行了连接，只要把CPU和内存条插上，两者就可以通过主板上的总线进行数据交互

这种总线的设计思想可以让电脑方便地扩充一些硬件部件

总线的定义

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分散连接 —— 建立一条专门的数据传送线路

总线的特性

总线的分类

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串行总线与并行总线

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CPU和主存之间的数据总线就是并行总线。USB就是串行总线

只有一根传输线的串行总线抗干扰能力很强

通常发送一组有意义的二进制信息，肯定以一个或多个字节为单位，由于每次只能传递一个比特，因此就存在把一个完整的信息包拆卸和装配的过程

用USB给电脑主机发送数据都是一个个比特发送的，但是CPU不可能一个个比特地接收这些数据。所以串行发出的数据必须经过转换之后用并行的方式送给CPU

因为并行总线发送数据时发送频率有上限，并行总线并不一定比串行总线快

总线的分类（按总线功能）

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这三种总线所连接的功能部件的层级是不一样的，片内总线连接CPU内部的各个功能部件，系统总线连接一台计算机里面的各个功能部件，而通信总线连接不同计算机

系统总线

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当I/O设备和主存采用统一编址策略时，I/O设备的数量也会影响到地址总线应该设置的宽度

地址总线肯定是单向的，一定由CPU发送地址信号指明想要读写的设备或者主存的地址

单根控制线控制信号的传输是单向的

系统总线的结构

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CPU和主存数据读写速度比较快，而键盘鼠标等外部设备数据传输速度很慢，当用快速的系统总线让慢速的设备传输数据时会造成性能的浪费

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通道是一个小CPU，负责统一管理各种I/O设备，可以缓和CPU与各种I/O设备之间的速度矛盾。CPU给IO设备发出的命令还需要通过通道的处理再转发给I/O设备

通道与各个I/O设备之间的交互通过I/O总线进行，通道、主存和CPU之间的交互通过主存总线进行，显然主存总线的速度比I/O总线快

主存总线支持突发传送

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主存和某一些快速IO设备之间用DMA总线连接

对磁盘的数据读写以块为单位。CPU不需要通过慢速的I/O总线和磁盘机进行慢速的交互，而是可以先把CPU需要的数据从磁盘机通过DMA总线读入多个块到主存，CPU再直接从快速的主存当中取走数据

CPU可以直接通过I/O总线和某些慢速I/O设备进行交互

这三个总线同一时刻只能有一个总线在工作，这就导致了系统整体的工作效率较低

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高速总线用于连接显卡等一些快速设备

不同总线之间速度存在差异，因此需要增加中间设备桥接器，可以把串行输入的数据并行地发给CPU，进行总线仲裁决定把CPU的使用权分配给哪一个设备。北桥芯片和南桥芯片就是桥接器

总线的性能指标

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总线的性能指标

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一个总线时钟周期可以包含多个总线周期 —— 有的总线当中当时钟部件发出时钟信号时，检测到上升沿和下降沿都会进行数据传输

通常总线的时钟周期跟机器的时钟周期一致，CPU发出的节拍信号决定了这个总线时钟周期的长度

桥接器也会发出时钟信号，这个时钟信号频率和CPU的不一样

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总线传输的这些信息当中可能并不是所有的信息位都是有效信息，比如可能会加上一些校验位或者开头和结尾标志

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串行总线与并行总线

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总线的性能指标2

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总线仲裁

408考生可不看

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基本概念

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集中仲裁方式

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分布仲裁方式

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总线操作和定时

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总线传输的四个阶段

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同步定时方式-读命令

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异步定时方式

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只有主设备和从设备请求回答的动作完成之后才意味着完成了一个总线周期

半同步通信

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增加一个等待反馈信号 $\overline{WAIT}$ ，当从设备跟不上节奏时就会通过控制线路给总线的控制器进行反馈，让总线控制器等几个节拍

这种半同步通信方式也有统一的时钟节拍，但是可以动态地调整每一个传输周期内包含的时钟节拍数，因此也能够支持速度差异较大的主设备和从设备之间进行数据交互

分离式通信

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总线标准

408考生可不看

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总线标准的基本概念

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系统总线标准

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局部总线标准

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设备总线标准

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速度对比

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为何用串行总线取代并行总线

实例

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Android so lib库远程http下载和动态注册 aijuans andorid
一、背景在开发Android应用程序的实现，有时候需要引入第三方so lib库，但第三方so库比较大，例如开源第三方播放组件ffmpeg库, 如果直接打包的apk包里面, 整个应用程序会大很多.经过查阅资料和实验，发现通过远程下载so文件，然后再动态注册so文件时可行的。主要需要解决下载so文件存放位置以及文件读写权限问题。二、主要
linux中svn配置出错 conf/svnserve.conf:12: Option expected 解决方法 baalwolf option
在客户端访问subversion版本库时出现这个错误： svnserve.conf:12: Option expected 为什么会出现这个错误呢，就是因为subversion读取配置文件svnserve.conf时，无法识别有前置空格的配置文件，如### This file controls the configuration of the svnserve daemon, if you##
MongoDB的连接池和连接管理 BigCat2013 mongodb
在关系型数据库中，我们总是需要关闭使用的数据库连接，不然大量的创建连接会导致资源的浪费甚至于数据库宕机。这篇文章主要想解释一下mongoDB的连接池以及连接管理机制，如果正对此有疑惑的朋友可以看一下。通常我们习惯于new 一个connection并且通常在finally语句中调用connection的close()方法将其关闭。正巧，mongoDB中当我们new一个Mongo的时候，会发现它也
AngularJS使用Socket.IO bijian1013 JavaScript AngularJS Socket.IO
目前，web应用普遍被要求是实时web应用，即服务端的数据更新之后，应用能立即更新。以前使用的技术（例如polling）存在一些局限性，而且有时我们需要在客户端打开一个socket，然后进行通信。 Socket.IO(http://socket.io/)是一个非常优秀的库，它可以帮你实
[Maven学习笔记四]Maven依赖特性 bit1129 maven
三个模块为了说明问题，以用户登陆小web应用为例。通常一个web应用分为三个模块，模型和数据持久化层user-core, 业务逻辑层user-service以及web展现层user-web， user-service依赖于user-core user-web依赖于user-core和user-service 依赖作用范围 Maven的dependency定义
【Akka一】Akka入门 bit1129 akka
什么是Akka Message-Driven Runtime is the Foundation to Reactive Applications In Akka, your business logic is driven through message-based communication patterns that are independent of physical locatio
zabbix_api之perl语言写法 ronin47 zabbix_api之perl
zabbix_api网上比较多的写法是python或curl。上次我用java－－http://bossr.iteye.com/blog/2195679，这次用perl。for example: #!/usr/bin/perl use 5.010 ; use strict ; use warnings ; use JSON :: RPC :: Client ; use
比优衣库跟牛掰的视频流出了，兄弟连Linux运维工程师课堂实录，更加刺激，更加实在！ brotherlamp linux运维工程师 linux运维工程师教程 linux运维工程师视频 linux运维工程师资料 linux运维工程师自学
比优衣库跟牛掰的视频流出了，兄弟连Linux运维工程师课堂实录，更加刺激，更加实在！ ----------------------------------------------------- 兄弟连Linux运维工程师课堂实录-计算机基础-1-课程体系介绍1 链接：http://pan.baidu.com/s/1i3GQtGL 密码：bl65 兄弟连Lin
bitmap求哈密顿距离-给定N（1<=N<=100000）个五维的点A(x1,x2,x3,x4,x5)，求两个点X(x1,x2,x3,x4,x5)和Y( bylijinnan java
import java.util.Random; /** * 题目： * 给定N（1<=N<=100000）个五维的点A(x1,x2,x3,x4,x5)，求两个点X(x1,x2,x3,x4,x5)和Y(y1,y2,y3,y4,y5)， * 使得他们的哈密顿距离（d=|x1-y1| + |x2-y2| + |x3-y3| + |x4-y4| + |x5-y5|）最大
map的三种遍历方法 chicony map
package com.test; import java.util.Collection; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Set; public class TestMap { public static v
Linux安装mysql的一些坑 chenchao051 linux
1、mysql不建议在root用户下运行 2、出现服务启动不了，111错误，注意要用chown来赋予权限，我在root用户下装的mysql，我就把usr/share/mysql/mysql.server复制到/etc/init.d/mysqld, (同时把my-huge.cnf复制/etc/my.cnf) chown -R cc /etc/init.d/mysql
Sublime Text 3 配置 daizj 配置 Sublime Text
Sublime Text 3 配置解释(默认){// 设置主题文件“color_scheme”: “Packages/Color Scheme – Default/Monokai.tmTheme”,// 设置字体和大小“font_face”: “Consolas”,“font_size”: 12,// 字体选项：no_bold不显示粗体字，no_italic不显示斜体字，no_antialias和
MySQL server has gone away 问题的解决方法 dcj3sjt126com SQL Server
MySQL server has gone away 问题解决方法，需要的朋友可以参考下。应用程序（比如PHP）长时间的执行批量的MYSQL语句。执行一个SQL，但SQL语句过大或者语句中含有BLOB或者longblob字段。比如，图片数据的处理。都容易引起MySQL server has gone away。今天遇到类似的情景，MySQL只是冷冷的说：MySQL server h
javascript/dom:固定居中效果 dcj3sjt126com JavaScript
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml&
使用 Spring 2.5 注释驱动的 IoC 功能 e200702084 spring bean 配置管理 IOC Office
使用 Spring 2.5 注释驱动的 IoC 功能 developerWorks 文档选项将打印机的版面设置成横向打印模式打印本页将此页作为电子邮件发送将此页作为电子邮件发送级别：初级陈雄华 ([email protected]), 技术总监, 宝宝淘网络科技有限公司 2008 年 2 月 28 日 &nb
MongoDB常用操作命令 geeksun mongodb
1. 基本操作 db.AddUser(username,password) 添加用户 db.auth(usrename,password) 设置数据库连接验证 db.cloneDataBase(fromhost)
php写守护进程（Daemon） hongtoushizi PHP
转载自： http://blog.csdn.net/tengzhaorong/article/details/9764655 守护进程（Daemon）是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。守护进程是一种很有用的进程。php也可以实现守护进程的功能。 1、基本概念 &nbs
spring整合mybatis,关于注入Dao对象出错问题 jonsvien DAO spring bean mybatis prototype
今天在公司测试功能时发现一问题：先进行代码说明： 1，controller配置了Scope="prototype"（表明每一次请求都是原子型） @resource/@autowired service对象都可以（两种注解都可以）。 2，service 配置了Scope="prototype"（表明每一次请求都是原子型）
对象关系行为模式之标识映射 home198979 PHP 架构企业应用对象关系标识映射
HELLO!架构一、概念 identity Map:通过在映射中保存每个已经加载的对象，确保每个对象只加载一次，当要访问对象的时候，通过映射来查找它们。其实在数据源架构模式之数据映射器代码中有提及到标识映射，Mapper类的getFromMap方法就是实现标识映射的实现。二、为什么要使用标识映射？在数据源架构模式之数据映射器中 //c
Linux下hosts文件详解 pda158 linux
　1、主机名：　　无论在局域网还是INTERNET上，每台主机都有一个IP地址，是为了区分此台主机和彼台主机，也就是说IP地址就是主机的门牌号。　　公网：IP地址不方便记忆，所以又有了域名。域名只是在公网（INtERNET)中存在，每个域名都对应一个IP地址，但一个IP地址可有对应多个域名。　　局域网：每台机器都有一个主机名，用于主机与主机之间的便于区分，就可以为每台机器设置主机
nginx配置文件粗解 spjich java nginx
#运行用户#user nobody;#启动进程,通常设置成和cpu的数量相等worker_processes 2;#全局错误日志及PID文件#error_log logs/error.log;#error_log logs/error.log notice;#error_log logs/error.log inf
数学函数 w54653520 java
public class S { // 传入两个整数，进行比较，返回两个数中的最大值的方法。 public int get( int num1, int nu

按字母分类： A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 其他