Tratando de entender una imagen de autobuses de computadora

En esta imagen de http://en.kioskea.net/contents/pc/bus.php3 que explica los autobuses en una computadora

1. Me pregunto si la línea negra desde la CPU hasta South Bridge también es un autobús. No se nombra en la imagen, y ¿cómo se llama?

2. ¿Son esas cortas líneas negras derivadas de LAN, SCSI, ISA, USB, IDE también autobuses, y cuáles son sus nombres?

   Tenga en cuenta que las líneas negras que provienen del caché de nivel 2, AGP y RAM se denominan bus de procesador, bus AGP y bus de memoria respectivamente en la imagen.

3. ¿La línea negra desde la CPU hasta South Bridge se cruza con el bus PCI y el bus del procesador?

4. ¿Cómo es el flujo de datos?

   Por ejemplo, ¿es correcto mi siguiente entendimiento?

   Desde la CPU al caché de nivel 2, la ruta es la línea negra que proviene de la CPU y el bus del procesador.

   Desde la CPU a AGP o RAM, la ruta es la línea negra que proviene de la CPU, North Bridge y el bus AGP o el bus de memoria.

   Desde la CPU a LAN o SCSI, la ruta es la línea negra que proviene de la CPU, el puente norte, el bus PCI y la línea negra que proviene de LAN o SCSI.

   Desde la CPU a cualquiera de ISA, USB e IDE, la ruta es la línea negra que proviene de la CPU, el puente norte, el puente sur y la línea negra que proviene de ISA, USB o IDE.

   ¿Cómo son los flujos de datos entre componentes sin CPU?

¡Gracias!

Un bus es solo un medio de comunicación con las siguientes propiedades:

• Se pueden conectar múltiples entidades
• Si una entidad envía un mensaje o "hace algo" al bus, cualquier otra entidad puede verlo
• Sucederán cosas malas si dos entidades intentan comunicarse al mismo tiempo exacto
• Se necesita un protocolo o un conjunto de reglas para que todos los componentes del bus tengan un sistema en el que puedan turnarse para usarlo. Por lo general, este protocolo es diferente según el propósito y la velocidad del autobús.
• Se utiliza algún tipo de esquema de direccionamiento donde los dispositivos pueden decir quiénes son y con quién quieren hablar
• Sucederán cosas malas si varias entidades tienen la misma dirección
• Por lo menos, las entidades que desean "hablar" en el autobús deben mirar para ver si hay actividad antes de intentar enviar datos a través de él.
• Las entidades que desean "escuchar" en el autobús generalmente necesitan escuchar su propia dirección y solo obtener los datos significativos para ellos

Si tiene algún conocimiento de las redes y la mayoría de esto le suena familiar, es bastante similar en concepto.

Las líneas azules claras representan un autobús. Las líneas azules oscuras representan lo que está conectado al autobús.

Para responder tu pregunta:

1. Me parece que la CPU necesita pasar por el bus del procesador, el puente norte y el bus PCI para llegar al puente sur.
2. Creo que representan se conecta a los autobuses. Para mí, parece que las etiquetas están identificando las líneas gruesas de color azul claro. El diagrama podría ser un poco mejor en mi humilde opinión. Tenga en cuenta que AGP significa " Puerto de gráficos acelerados ": técnicamente no es un bus, ya que allí no entran en juego múltiples componentes (una de las razones por las que se inventó AGP). Sin embargo, para el software aparece como otro bus PCI.
3. Creo que sí. Los controladores de dispositivos IIRC, para acceder a los componentes de southbridge, deben interactuar con el bus PCI mediante programación.
4. Ver mi párrafo inicial. Es posible que un bus se conecte a otro bus y asuma la responsabilidad de reenviar datos a través de él. Estos son los dispositivos de "puente PCI-PCI" si los ha visto en Windows Device Manager o lspci.

Aquí hay una foto de Ars Technica que puede ser más clara

Solo hay 3 "buses" en cualquier computadora: Datos, Dirección y Control. Eso es. Es una mirada muy simplista de arriba hacia abajo. Los buses de datos y direcciones son bastante obvios y relativamente simples. Sin embargo, el bus de control puede ser muy complicado ya que implica casi todo lo demás, incluido (y probablemente especialmente) el tiempo.

Lo que estoy viendo aquí es un cuadro de sistemas básicos. Ciertas cosas en el sistema son responsables de ciertos recursos / procesos. Como es de esperar, la CPU está en la cima del montón y está a cargo de casi todo. Justo debajo (en jerarquía) está el puente norte que controla directamente el video y la RAM. El puente norte controla indirectamente el puente sur a través del "bus" PCI, así como también los sistemas LAN y SCSI. Sin embargo, el puente sur controla directamente los dispositivos ISA, USB e IDE. Entonces, si desea recuperar datos en una unidad IDE, su CPU pasaría por el puente norte, que luego solicita esto a través del bus PCI, donde a su vez el puente sur obtiene el recurso IDE para proporcionarlo (o más exactamente, el puente sur le dice el dispositivo IDE cuando debe colocar la información en el bus de direcciones / datos, del cual la CPU realmente tiene el control).

Probablemente estés haciendo esto más difícil de lo necesario. La CPU sigue siendo el corazón de todas las computadoras. Por lo tanto, su diagrama es un horrible ejemplo de cualquiera de los "autobuses" reales que se utilizan. De hecho, todo el diagrama podría considerarse como una descripción del bus de control, y solo el bus de control. Es una excelente representación visual de lo que hacen ciertos subsistemas e incluso qué controla directamente ciertos recursos, pero no hay absolutamente ninguna indicación de lo que realmente está conectado o cómo funciona realmente una computadora completa, al menos en términos de estructura de bus.

1. El puente norte une el puente sur con la CPU, por lo que no hay un bus directo entre la CPU y el SB.
2. La mayoría de estos "buses" tienen sus propios nombres autodescriptivos, como el bus ISA, el bus PCI, etc. Otros son menos obvios, como el bus LPC que conecta la mayoría de los dispositivos de bajo ancho de banda al SB y, por lo tanto, a la CPU (p. Ej. el controlador Super I / O, BIOS, etc.).
3. No, este "bus" no existe como se describe. Pero en el escenario de una comunicación a los dispositivos en la mitad inferior del diagrama, los datos deben pasar a través del "bus" desde la CPU al puente norte (cito el bus porque el NB puede estar integrado en la CPU), y luego nuevamente sobre lo que típicamente es un bus PCI a la SB, y viceversa para el viaje de ida y vuelta.
4. No hay una forma directa de responder a esta pregunta, ya que los procesadores de hoy en día se están volviendo más complejos y, por lo tanto, adoptan diferentes enfoques para el acceso a la memoria, el bus y la caché. La mayoría de los procesadores modernos tienen controladores de memoria integrados, por lo que no es necesario hablar con el puente norte para obtener DMA. Por ejemplo, los nuevos procesadores de Intel con el bus QPI hablan con un chip que es similar a un puente norte tradicional, excepto que carece de un controlador de memoria y habla con la CPU a través del bus QPI que reemplaza el bus frontal tradicional [FSB].

Creo que esta imagen de Wiki podría ser un dispositivo mneónmico más útil para que aprendas de: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/Motherboard_diagram.svg (no puede incrustar archivos SVG).