Системные и локальные шины

В вычислительной машине, состоящей из множества подсистем, необходим механизм для их взаимодействия. Эти подсистемы должны быстро и эффективно обмениваться данными. Одним из простейших механизмов, позволяющих организовать взаимодействие различных подсистем, является единственная общая системная магистраль, на которой подсоединяются ее подсистемы. Доступ к такой магистрали разделяется между всеми подсистемами.

Преимущества такого подхода:

- дешевый

- универсальный

Поскольку такая шина является единственным местом для подсоединения новых устройств, новые устройства могут быть легко добавлены и стоимость такой организации получается достаточно низкой, поскольку для передачи информации используется единственный набор линии шины, разделяемой множеством устройств.

Главным недостатком организации с единственной шиной является то, что шина – узкое место, ограничивающее возможную максимальную пропускную способность.

Шина – физическое и логическое понятие.

С физической точки зрения шина – набор параллельных проводников, одновременно передающих электрические сигналы между различными устройствами.

Логическая сущность шины – это ее протокол, т.е. набор правил обмена данными и выполнения других операций на шине.

Эти правила также важны, как и назначение проводников, поскольку обеспечивают совместимость и возможность обмена информацией между устройствами.

Одна из причин трудностей, возникающих при разработке шин, заключается в том, что максимальная скорость шины лимитируется физическими факторами:

Длиной шины и количеством подсоединенных устройств (нагрузкой на шину).

Эти физические ограничения не позволяют ускорять шину. В современных ВС, где ввод-вывод осуществляется достаточно интенсивно и необходимые скорости ввода-вывода очень высоки из-за высокой производительности процессора, используется целый комплекс взаимосвязанных шин, каждая из которых обеспечивает упрощение взаимодействия различных подсистем, высокую пропускную способность и избыточность.