计算机组成原理第三章系统总线第四节总线结构.docVIP

第四节　总线结构 总线结构可分为： 单总线结构 多总线结构 双总线结构（不分层次/分层次） 三总线结构（不分层次/分层次） 多总线分层结构 单总线结构 早期计算机采用单总线结构。CPU、主存与I/O模块之间的传送都通过一组总线进行。PDP-11和国产DJS183机采用该结构。 优点：体系结构简单、便于扩充 缺点：所有传送都共享一组总线极易使总线成为整个系统的瓶颈，使性能下降 。 性能下降的原因 总线上连接的设备越多，传输延迟就会越大。 总线上挂接大量高速设备后，单一总线无法满足系统要求。 要解决既能为键盘、Ｍodem等这些慢速设备传送数据，也能为高速设备传送数据，而且要把CPU从数据传送操作中解放出来，只有采用多总线结构，并根据数据传输的不同要求进行分层次互连。 双总线结构 (a)不分层次 在单总线基础上再加一条CPU与主存之间的通路，形成以主存储器为中心的双总线结构。国产DJS184机采用该结构。 　 (b) 将I/O从单总线上分离出来，集中由IOP管理。将原先的单总线分成主存总线和I/O总线，形成两级双总线结构。 　 　 (a)不分层次 在以主存为中心的双总线结构中，将I/O和主存从系统总线上分离开来，将原先的系统总线分成主存总线和I/O总线。而在主存和高速的磁盘等设备之间引入一个专门的DMA总线，形成三总线结构。 　 (b) CPU和Cache间通过专门的局部总线相连，并将其他靠近CPU的局部设备连接到该总线。Cache同时还与主存一起连接到主存总线上。这种结构引入一条或多条扩展I/O总线(如ISA、EISA、MCA总线等)，主机和扩展总线上I/O设备间的数据传送通过扩展总线接口来缓冲，这种设置使得系统能够支持更广泛的I/O设备，并且将I/O设备-主存间的通信与处理器的活动隔离开来。