Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.93

Описанная структура успешно использовалась в первых персональных компьютерах, поскольку все их компоненты работали с примерно одинаковой скоростью. Однако как только центральные процессоры, память и устройства ввода-вывода стали работать быстрее, возникла проблема: шина перестала справляться с нагрузкой. В случае закрытых систем, таких как инженерные рабочие станции, решением проблемы стала разработка для следующей модели машины новой шины с более высокой скоростью передачи данных. Поскольку никто никогда не переносил устройства ввода-вывода со старой модели на новую, такой подход работал успешно.

Однако в мире персональных компьютеров большая часть пользователей, заменяя свой компьютер новой моделью, никак не рассчитывает одновременно отказываться от своих старых и привычных принтера, сканера и модема. Кроме

того, существовала целая отрасль промышленности, выпускавшая широкий спектр устройств ввода-вывода для компьютеров IBM PC, и производители этих устройств совершенно не были заинтересованы в том, чтобы начинать все свои разработки заново. Компания IBM прошла этот тяжелый путь, выпустив после линейки IBM PC линейку PS/2. У компьютеров PS/2 была новая шина с более высокой скоростью передачи данных, но большинство производителей клонов продолжали использовать старую шину PC, которая сейчас называется шиной ISA (Industry Standard Architecture — стандартная промышленная архитектура). Большинство производителей дисков и устройств ввода-вывода также продолжали выпускать контроллеры для старой модели, поэтому компания IBM оказалась в весьма неприятной ситуации, поскольку в тот момент она была единственным производителем персональных компьютеров, несовместимых с линейкой IBM. В конце концов компания была вынуждена вернуться к производству компьютеров на основе шины ISA. Отметим, что аббревиатура ISA также может расшифровываться как Instruction Set Architecture (архитектура набора команд), если речь идет об уровнях иерархии команд.

Хотя влияние рынка привело к тому, что никаких изменений в старой шине сделано не было, быстрее она работать не стала, и нужно было что-то предпринять. В результате другие компании начали производить компьютеры с несколькими шинами, одной из которых была либо прежняя шина ISA, либо шина EISA (Extended ISA — расширенная стандартная промышленная архитектура), как и ISA, совместимая со старыми устройствами ввода-вывода. Что касается другой шины, то в настоящее время самой популярной моделью является шина PCI (Peripheral Component Interconnect — взаимодействие периферийных компонентов), разработанная компанией Intel, которая решила открыть всю связанную с шиной техническую информацию, чтобы сторонние производители (в том числе конкуренты компании) могли разрабатывать соответствующие устройства.

Существует много различных конфигураций шины PCI. Наиболее типичная из них показана на рис. 2.26. В такой конфигурации центральный процессор взаимодействует с контроллером памяти по выделенному высокоскоростному соединению. Таким образом, контроллер соединяется с памятью непосредственно, то есть передача данных между центральным процессором и памятью происходит не через шину PCI. Однако высокоскоростные периферийные устройства, например SCSI-диски, могут подсоединяться прямо к шине PCI. Кроме того, шина PCI имеет параллельное соединение с шиной ISA, чтобы можно было использовать контроллеры ISA и соответствующие устройства. Машина такого типа обычно содержит 3 или 4 пустых разъема PCI и еще 3 или 4 пустых разъема ISA, чтобы покупатели имели возможность вставлять как старые платы ввода-вывода ISA (для низкоскоростных устройств), так и новые карты PCI (для высокоскоростных устройств1).