Йерархия на шината
Ако голям брой устройства са свързани към шината, нейната честотна лента намалява, тъй като твърде честото прехвърляне на права за управление на шината от една шинатриадата към другия води до осезаеми закъснения. Поради тази причина в много виртуални машини се дава предпочитание на използването на няколко шини, които образуват определенопредоставена йерархия. Първо, помислете за виртуална машина с една шина.
Изчислителна машина с единична шина
В структурите за взаимно свързване с една шина има една системна шина, която осигуряваобменът на информация между процесора и паметта, както и между I/O, от една страна, и процесора или паметта, от друга (фиг. 4.5).
Фигура: 4.5. Свързана структура с една шина
Този подход се характеризира с простота и ниска цена. Организацията с един автобус обаче не е в състояние да осигури висока интензивност и скорост на транзакциите и именно автобусът се превръща в пречка.
Изчислителна машина с два вида гуми
Въпреки че контролерите за I/O устройства (I/O контролери) може да не са свързанидиректно към системната шина, по-голям ефект се постига чрез използване на такъвили няколко I/O шини (фиг. 4.6). I/O шините са свързани към I/O шините, които поемат основния трафик, несвързан с изхода към процесора или паметта. Автобусни адаптери осигуряват буфериране на данни по време на тяхното прехвърляне между системната шина и I/O контролерите. Това позволява на VM подподдържат работата на много входно/изходни устройства и едновременно "развързват" обмена на информация по пътя на процесора-памет и обмена на информация с I/O.
Фигура: 4.6. Свързана структура с два вида автобуси
Такава схема значително намалява натоварването на процеса на високоскоростната шинаlitter-memory "и подобрява цялостната производителност на VM. В качествотоПример е компютърът Apple Macintosh II, където NuBus играе ролята на шината процесор към паметта. В допълнение към процесора и паметта към него са свързани и някои I/O устройства. Други устройства за въвеждане/извежданесвържете се към SCSI Bus.
Изчислителна машина с три вида гуми
За да свържете високоскоростни периферни устройства, към системата на шината може да се добави високоскоростна разширителна шина (Фигура 4.7).
Фигура: 4.7. Свързана структура с три типа шини
Входно-изходните шини са свързани към шината за разширение и от нея през адаптераter към шината на паметта на процесора. Веригата допълнително намалява натоварването на професионалистацесор-памет ". Тази организация на гумите се нарича архитектура с анексскромен " (мецанинова архитектура).
Разпределение на автобусни линии
Извиква се набор от редове, използвани за прехвърляне на данни между системните модули шина за данни (SHD). Най-важните характеристики на шината за данни - ширина и честотна лента.
Ширина на шината за данни се определя от броя битове информация, които могат да бъдат предадени през шината в една транзакция (автобусен цикъл). Автобусен цикъл следТой се различава от периода на часовника - една транзакция в шината може да отнеме няколко периода на часовника. В средата на 70-те години типичната ширина на шината за данни е била 8 бита. В днешно време това обикновено е 32,64 или 128 бита. В лиуВ първия случай ширината на шината за данни се избира като кратна на цяло число байтове, когатоот това число обикновено е цяло число степен 2.
Обикновено се нарича елементът с данни, който използва цялата ширина на стъпковия двигател дума, въпреки че в архитектурата на някои виртуални машини понятието "дума" се интерпретира по различен начин, т.е. една дума може да има малко дълбочина, която не съвпада с ширината на SD.
Когато част от дума се предава през SD, прехвърлянето обикновено се извършва по същите сигнални линии, както в случая на пълна дума, но в редица шини "пресечената" дума се предава през долната SD линии. Последният вариант е moможе да се окаже по-удобно с последващото разширяване на шината за данни, чрезтъй като в този случай приемствеността със "старата" гума е запазена. Ширината на шината за данни значително влияе върху производителността на VM. Така че, ако шината за данни е половината от ширината на командата, CPU в текущатаВсеки цикъл с инструкции е принуден да получава достъп до паметта два пъти.