2017.0612.《计算机组成原理》总线控制

1.总线上挂着众多的设备,当多个设备同时向总线控制部件发送总线占用请求时,这时就需要总线来进行设备的优先级判定。同一时刻,总线上只能有两个设备进行信号

交流,一旦某一主设备占用了总线,那么主设备和从设备之间的信息交流就必须有一个通信控制。

因此,总线的控制主要就是两种:判优控制,通信控制。

2.判优控制分为两类,集中式和分布式(这是依据控制逻辑的位置来分类的)。集中式的判优控制的控制器集中在一处,同时集中式判优控制有三种不同的形式,

链式查询,计数器定时查询,独立请求方式。

分布式判优控制没做讲解,可能是由于过于复杂,因此无法做讲解。

3.链式查询

这是讲解的主设备获得总线占用权的过程。整个链式查询的总线中,有三种不同的总线,数据线,地址线,控制线。控制线又由三个线组成,BR,BS,BG。在这里,

我们主要了解三个控制线的运作过程,对于数据线和地址线不做讲解。

三种集中式判优控制,链式查询和计数器定时查询有相似之处,独立请求方式则完全是不一样的结构了,但是一定要明了总线控制始终是由三部分组成:请求,忙碌,

同意。

链式查询和计数器定时查询,BR和BS都是有的,只是最后同意的方式不一样。一个是链式的同意方式,一个是计数器的同意方式。

4.链式查询的补充描述

链式查询的结构比起后面的计数器定时查询,独立请求都要简单,只通过三条线,就完成了控制。但是计数器很复杂,可能位于总线控制器中,独立请求方式的结构更为复杂,每一个设备都配备有BR和BG线。因此,链式查询的结构是最为简单的。同时,链式查询的方式增减设备非常容易。缺点就是当设备位于BG线的末端时,它的优先级就很低,

很难得到总线的控制权,所以它只适合设备比较少的机器,比如微型机,嵌入式的。

一旦某一个主设备获得了总线控制权,那么BS线就会告诉其他设备。

5.所有的主设备都是通过BR这条线,向总线控制器提出占用请求的。

6.计数器定时查询方式

总线控制器内拥有一个计数器,计数器可以从0开始,也可以是其他数字。在可以让出总线使用权的情况下,启动计数器。

大概地描述一下,计数器定时查询方式的运作过程是这样的:多个设备通过BR线同时向总线控制器提出总线占用请求,在能够让出使用权的情况下,启动计数器,此时,计数器从设定的数值开始工作,其实这个数值代表着地址,从设备地址线向和设定好的数值的设备发送信号,如果这个设备没有发出请求的话,计数器就自动加一,再向下一个设备发送信号。这里面存在一个问题,发出请求信号的主设备和计数器的设定值之间的矛盾。

从目前的理解来看,优先级这个概念是针对主设备提出来的,不同的主设备占用总线的先后顺序。通过调整计数器的数值,可以灵活地调整主设备的优先级,这样比起链式查询方式,这种查询方式对所有设备都是公平的。

计数器定时查询比起链式查询,少了一条BG线,多了一条设备地址线,这两种线都起到了确定设备占用请求的功能,只是方式不一样。

这里还谈到了一个问题,关于设备地址线的条数,设备地址线要能表示出所有的设备号,如果共有n个设备,那么设备地址线的条数就是log以2为底的n的向上取整。

7.链式查询和计数器定时查询都是按顺序进行查询,速度比较慢,不能和独立请求比,这里又产生一个问题,独立请求方式是不是要先确立不同主设备的优先级?

果然在控制器内部存在的排队器就是确定设备的优先级的。

原文地址:https://www.cnblogs.com/wsw-bk/p/6999388.html