PC和处理器总线结构

处理器结构
80486系统结构: Inte80486是Intel公司1989年推出的32位微处理器 。它采用了1mm制造工艺，内部集成了120万个晶体管。内外部数据总线是32位，地址总线为32位，可寻址4GB的存储空间，支持虚拟存储管理技术，虚拟存储空间为64TB。 片内集成有浮点运算部件和8KB的cache（L1 cache），同时也支持外部cache（L2 cache）。整数处理部件采用精简指令集RISC结构 ，提高了指令的执行速度。此外，80486微处理器还引进了时钟倍频技术和新的内部总线结构，从而使主频可以超出100MHz。

Intel 80486微处理器内部结构：80486 CPU内部包括总线接口部件、指令预取部件、指令译码部件、控制和保护测试单元部件、整数执行部件、分段部件、分页部件，以及浮点运算部件和高速缓存（cache）管理部件。

奔腾处理器： 80486以后都叫奔腾，奔腾2……

 PowerPC系统结构: PowerPC 是一种精简指令集（RISC）架构 的中央处理器（CPU），其基本的设计源自IBM（国际商用机器公司）的
POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 电子报》2007年8月号译为“增强RISC性能优化”）架构。二十世纪九十年代，IBM(国际商用机器公司)、Apple（苹果公司）和Motorola（摩托罗拉）公司开发PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。
　　PowerPC 体系结构规范（PowerPC Architecture Specification）发布于 1993 年，它是一个 64 位规范 ( 也包含 32 位子集 ) 。几乎所有常规可用的 PowerPC（除了新型号 IBM RS/6000 和所有 IBM pSeries 高端服务器）都是 32 位的。
　　PowerPC 处理器有广泛的实现范围，包括从诸如 Power4 那样的高端服务器 CPU 到嵌入式 CPU 市场（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 处理器有非常强的嵌入式表现，因为它具有优异的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量。除了象串行和以太网控制器那样的集成 I/O，该嵌入式处理器与“台式机”CPU 存在非常显著的区别。例如，4xx 系列 PowerPC 处理器缺乏浮点运算，并且还使用一个受软件控制的 TLB 进行内存管理，而不是象台式机芯片中那样采用反转页表。
　　PowerPC 处理器有 32 个（32 位或 64 位）GPR（通用寄存器）以及诸如 PC（程序计数器，也称为 IAR／指令地址寄存器或 NIP／下一指令指针）、LR（链接寄存器）、CR（条件寄存器）等各种其它寄存器。有些 PowerPC CPU 还有 32 个 64 位 FPR（浮点寄存器）。
PowerPC 体系结构是 RISC（精简指令集计算）体系结构的一个示例。因此：所有 PowerPC（包括 64 位实现）都使用定长的 32 位指令。 powerPC 处理模型要从内存检索数据、在寄存器中对它进行操作，然后将它存储回内存。几乎没有指令（除了装入和存储）是直接操作内存的。
总线结构

PCI系统结构: PCI的含义是外围部件互连 。PCI能够支持微处理器快速访问系统存储器，并支持适配器之间的相互访问。典型的PCI系统包括两个桥接器：Host /PCI桥和PCI/ISA桥。
Host /PCI桥也称为北桥（north bridge），连接CPU和基本PCI总线，其中包括存储器管理部件和AGP接口部件，使得PCI总线上的部件可以与CPU并行工作。
PCI/ISA桥也称为南桥（south bridge）（即标准总线桥路），连接基本PCI总线到ISA或EISA总线，其中包括中断控制器、IDE控制器、USB主控制器和DMA控制器，它可将PCI总线转换为标准总线，如ISA, EISA等，以便在标准总线上挂接低速设备如打印机、MODEM、传真机、扫描仪等。
北桥和南桥构成芯片组，基本PCI总线上，可以连接一个或多个PCI桥，一个芯片组可以支持一个以上北桥。PCI系统由桥接器将处理器、存储器、PCI和扩展系统联系在一起。

EISA系统结构: EISA (Extended Industy Standard Architecture）:扩展工业标准结构 。EISA总线：由 Compaq, AST, Zenith, Tandy 等公司开发。是EISA集团为配合32位CPU而设计的总线扩展标准 。它吸收了IBM微通道总线的精华，并且兼容ISA总线。但现今已被淘汰。

FireWire系统结构:IEEE1394:

IEEE 1394是一种串行接口标准 ，这种接口标准允许把计算机、计算机外设、各种家电非常简单地连接在一起。从IEEE 1394可以连接多种不同外设的功能特点来看，它也可以称为总线，即一种连接外设的机外总线 。
IEEE 1394的原型是运行在Apple Mac电脑上的火线（fire wire），由IEEE采用，并且重新进行了规范。它定义了数据的传输协议及连接系统，可用较低的成本达到较高的性能，增强了计算机与外设（如硬盘、打印机、扫描仪）及消费性电子产品（如数码相机、DVD播放机、视频电话等）的连接能力。
IEEE 1394的性能特点 （1）纯数字接口 （2）采用“级联”方式连接各个外设 （3）能够向被连接的设备提供电源 （4）采用基于内存的地址编码，具有高速传输能力（5）设备之间关系平等 （6）安装方便且容易使用。
IEEE 1394则可连接高速外设和数字化家电设备等（尤其适合连接高档视频设备），其应用领域将十分广阔。

ISA系统结构: ISA 是8/16bit 的系统总线，最大传输速率仅为8MB/s ，但允许多个CPU 共享系统资源 。由于兼容性好，它在上个世纪80年代是最广泛采用的系统总线，不过它的弱点也是显而易见的，比如传输速率过低、CPU占用率高、占用硬件中断资源等。后来在PC‘98 规范中，就开始放弃了ISA 总线，而Intel 从i810 芯片组开始，也不再提供对ISA 接口的支持。

USB系统结构: USB（universal serial bus）总线是Intel, DEC, Microsoft, IBM等公司联合推出的一种新的串行总线标准，主要用于PC与外设的互连 。USB主要用于连接中低速外设，其应用局限于PC领域。
其他结构

PCMCIA系统结构(16位PC卡): PCMCIA是英文“PERSONAL COMPUTER MEMORY CARD INTERNATIONAL ASSOCIATION”的缩写。
PCMCIA定义了三种不同型式的卡，它PCMCIA（PC机内存卡 国际联合会的缩写）是一个有300多个成员公司的国际标准组织和贸易联合会，该组织成立于1989年，目的是建立一项集成电路国际标准，提高移动计算机的互换性。这种计算机要求强度高，能耗低，尺寸小，而且对这几条性能的要求都很高。由于可移动计算机用户的需求变了，所以PC卡的标准也相应地变了。1991年，PCMCIA定义了原本用于内存卡的68个脚的I/O连接线路标准。同时增加了插槽使用说明。生产商意识到软件需要提高兼容性，因而这项标准也就得到了相应的应用。

CarBus系统结构: PCMCIA总线分为两类，一类为16位的PCMCIA，另一类为32位的CardBus 。
    CardBus是一种用于笔记本计算机的新的高性能PC卡总线接口标准，就像广泛地应用在台式计算机中的PCI总线一样。

即插即用系统结构: PNP是Plug-and-Play（即插即用）的缩写。
　　即插即用就是在加上新的硬件以后不用为此硬件再安装驱动程序了，因为系统里面里附带了它的驱动程序 ，像windows me、2000、2003、XP里面就附带了一些常用硬件的驱动程序，像windows95、98 就没有，它们需要操作系统的支持。
　　即插即用是在计算机关机的情况下将硬件添加到计算机的硬件系统中的，它需要断电，不可以在计算机运行中添加，而热插拔就不一样了，它可以在计算机运行中添加新的外部硬件，不需要关机和断电。
保护模式软件结构:

AGP系统结构: 关于AGP (Accelerated Graphic Ports 或者 Advanced Graphic Ports) 是当前被已经淘汰的图形系统接口。这项技术始于十四年以前，当时的3D图形加速技术开始流行并且迅速普及，为了使系统和图形加速卡之间的数据传输获得比PCI总线更高的带宽 ，AGP便应运而生。
　　AGP vs PCI——理论上的较量 ：AGP和PCI根本上的区别在于AGP是一个“端口”，这意味着它只能接驳一个终端而这个终端又必须是图形加速卡 。PCI则是一条总线，它可以连接许多不同种类的终端，可以是显卡，也可以是网卡或者SCSI卡，还有声卡，等等等等。所有这些不同的终端都必须共享这条PCI总线和它的带宽，而AGP则为图形加速卡提供了直接通向芯片组的专线，从那里它又可以通向CPU、系统内存或者PCI总线。