Что такое транзакция шины pci

Обмен информацией по шинам PCI и PCI-X организован в виде транзакций— логически завершенных операций обмена.

В каждой транзакции выполняется одна команда— как правило, чтение или запись данных по указанному адресу. Транзакция начинается с фазы адреса, в которой инициатор задает команду и целевой адрес. Далее могут следовать фазы данных, в которых одно устройство (источник данных) помещает данные на шину, а другое (приемник) их считы­вает. Транзакции, в которых присутствует множество фаз данных, называются пакетными. Есть и одиночные транзакции (с одной фазой данных). Транзакция может завершиться и без фаз данных, если целевое устройство (или инициатор) не готово к обмену. В шине PCI-X добавлена фаза атрибутов, в которой передается дополнительная информация о транзакции.

Любое устройство шины может выступать как в роли инициатора транзакций (задатчика), так и в роли целевого устройства. Целевое устройство отвечает на транзакции, адресо­ванные к его ресурсам (областям памяти и портам ввода-вывода).

Каждая физическая шина PCI позволяет объединять лишь небольшое число устройств (обычно не более шести). Для увеличения числа подключаемых уст­ройств применяют мосты PCI (PCI-to-PCI Bridge) — специальные аппаратные средства с парой интерфейсов, которыми шины объединяются в древовидную структуру. В кор­не этой структуры находится хост — «хозяин шины», в обязанности которого входит конфигурирование всех устройств, включая мосты. В роли хоста, как правило, выступает центральный процессор с главным мостом.

Важной частью шины PCI является система автоматического конфигурирова­ ния: конфигурирование выполняется каждый раз при включении питания и инициализации системы. Специальное конфигурационное программное обеспечение позволяет об­наружить и идентифицировать все установленные устройства, а также выяс­нить их потребности в ресурсах (областях памяти, адресах ввода — вывода, пре­рываниях).

Основные сигналы шины PCI, котрые используются в транзакциях:

AD — Address / Data — мультиплексированная шина адреса/данных. В начале транзакции передается адрес, в последующих тактах – данные;

С/ВЕ — Command / Byte Enable — команда/разрешение обращения к байтам. Команда, определяющая тип очередного цикла шины, задается четырехбитным кодом в фазе адреса;

FRAME — Кадр. Введением этого сигнала отмечается начало транзакции (фаза адреса), снятие сигнала указывает на то, что последующий цикл передачи данных является последним в транзакции;

DEVSEL — Device Select — устройство выбрано (ответ целевого устройства (ЦУ) на адресованную к нему транзакцию);

IRDY — Initiator Ready — готовность ведущего устройства к обмену данными;

TRDY — Target Ready — готовность целевого устройства к обмену данными.

Рис. 5.25 Цикл обмена на шине PCI.

Для адреса и данных используются общие мультиплексированные линии AD. Линии С/ВЕ[3:0] обеспечивают кодирование команд в фазе адреса и разрешение байтов в фазе данных.

В начале транзакции ведущее устройство активирует сигнал FRAME, передает целевой адрес по шине AD, а по линиям С/ВЕ — информацию о типе транзакции (команду).

Адресованное целевое уст­ройство отзывается сигналом DEVSEL. Ведущее устройство указывает на свою готовность к обмену данными сигналом IRDY.

Когда и целевое устройство оказыва­ется готово к обмену данными, оно устанавливает сигнал TRDY. Данные по шине AD передаются только при одновременном наличии сигналов IRDY и TRDY. С помощью этих сигналов ведущее, и целевое устройства согласуют свои скорости, вводя такты ожидания (wait states).

На рис. 5.25 приведена вре­менная диаграмма обмена, в которой и ведущее и целевое устройства вводят такты ожидания. Если бы они оба ввели сигналы готовности в конце фазы ад­реса и не снимали бы их до конца обмена, то в каждом такте после фазы адреса передавалось бы по 32 бита данных, что обеспечило бы выход на предельную производительность обмена.

Читайте также: Рабочее давление в шинах рено сандеро

На шине PCI все транзакции трактуются как пакетные: каждая транзакция на­чинается фазой адреса, за которой может следовать одна или несколько фаз данных. Количество фаз данных в пакете явно не указывается. Если устройство не поддерживает пакетные транзакции в ведомом режиме, то оно должно потре­бовать прекращения пакетной транзакции в течение первой фазы данных. В ответ на это ведущее устройство завершает данную транзакцию и продолжает обмен последующей транзакцией со следующим значением адреса. После завершаю­щей фазы данных ведущее устройство снимает сигнал IRDY#, и шина переходит в состояние покоя (idle).

С увеличение производительности вычислительной техники шина PCI перестала удовлетворять требованиям по скорости и пропускной способности. Программисты создавали все более красочные игрушки, а для передачи красивой картинки нужна высокая пропускная способности. Поэтому постепенно видеокарты стали подключаться через порт AGP.

Шина PCI — Express .

PCI — Express — новая архитектура соединения компонентов, известная и под названием 3 GIO (3-Generation Input/Output — ввод-вывод 3-го поколения). Дата появления этой шины – 22 июля 2002 года, когда была опубликована базовая спецификация шины и требования к энергопотреблению. Сфера применения шины PCI-Express — от соединений между микросхе­мами на плате до межплатных разъемных и кабельных соединений, применяется в компьютерах разных классов, телекоммуникационных устройствах и встроенных системах.

Фактически шина PCI-Express представляет собой совокупность независимых самостоятельных последовательных каналов передачи данных. Сигнальный уровень составляет 0,8В. Каждый канал состоит из двух дифференциальных сигнальных пар.

В архитектуре PCI-Express сохраняются многие программные чер­ты шины PCI, что обеспечивает плавный переход от PCI к PCI Express. Однако, появились новые возможности: управление качеством обслуживания (Quality of Service), потреблением и бюджетом связей. Протокол PCI Express характерен малыми накладными расходами и малыми задержками вы­полнения транзакций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Видео:Влияние шин PCI-e и внутренней шины видеокарты на производительностьСкачать

Что такое транзакция шины pci

Введение
PCI (Peripheral Component Interconnect bus) — шина для подсоединения периферийных устройств. Стала массово применяться для Pentium-систем, но используется и с 486 процессорами. Частота шины от 20 до 33 МГц, теоретически максимальная скорость 132/264 Мбайт/с для 32/64 бит. В современных материнских платах частота на шине PCI задается как 1/2 входной частоты процессора, т.е при частоте 66 MHz на PCI будет 33 MHz, при 75 MHz — 37.5 MHz.

Имеет версии с питанием 5V, 3.3V и универсальную (с переключением линий +VI/O c 5V на 3,3V). Ключами являются пропущенные ряды контактов 12, 13 и 50, 51. Для слота с питанием 5V ключ расположен на месте контактов 50, 51, для 3,3 В — 12, 13, а для универсального — два ключа: 12, 13 и 50,51. 32-битный слот заканчивается контактами А62/В62, 64-битный — А94/В94.

Слот PCI самодостаточен для подключения любого контроллера (VLB не работала без ISA), на системной плате может сосуществовать с любой из других шин ввода-вывода.
Шина PCI — первая шина в архитектуре IBM PC, которая не привязана к этой архитектуре. Она является процессорно-независимой и применяется, например, в компьютерах Macintosh.
В отличие от остальных шин, компоненты расположены на левой поверхности плат PCI-адаптеров. По этой причине крайний PCI-слот обычно разделяет использование посадочного места с соседним ISA-слотом (Shared slot).

Читайте также: Шины диски литые в нижнем новгороде

Процессор через так называемые мосты (PCI Bridge) может быть подключен к нескольким каналам PCI, обеспечивая возможность одновременной передачи данных между независимыми каналами PCI (возможно только в спецификации 2.1).

Автоконфигурирование устройств (выбор запросов прерывания, каналов DMA) поддерживается средствами BIOS материнской платы по образу и подобию стандарта Plug & Play. В настоящее время действует спецификация PCI 2.1.

Стандарт PCI определяет для каждого слота конфигурационное пространство размером до 256 восьмибитных регистров, не приписанных ни к пространству памяти, ни к пространству ввода-вывода. Доступ к ним осуществляется по специальным циклам шины Configuration Read и Configuration Write, вырабатываемым контроллером при обращении процессора к регистрам контроллера шины PCI, расположенным в его пространстве ввода-вывода.

На PCI определены два основных вида устройств — инициатор (по ГОСТ — задатчик), т.е. устройство, получившее от арбитра шины разрешение на захват ее и устройство назначения, цель (target) с которым инициатор выполняет цикл обмена данными.

Сигналы шины PCI
Знак — (минус) перед названием сигнала означает, что активный уровень этого сигнала логический ноль, обозначение означает группу сигналов с номерами от 0 до XX.

AD — мультиплексированная шина адреса/данных. Адрес передается по сигналу — FRAME, в последующих тактах передаются данные.

-C/ BE — команда/разрешение обращения к байтам. Команда, определяющая тип очередного цикла шины (чтение-запись памяти, ввода/вывода или чтение/запись конфигурации, подтверждение прерывания и другие) задается четырехбитным кодом в фазе адреса по сигналу — FRAME.

-FRAME — индикатор фазы адреса (иначе — передача данных).

-DEVSEL — выбор инициатором устройства назначения.

-IRDY — готовность инициатора к обмену данными.

-TRDY — готовность устройства назначения к обмену данными.

-STOP — запрос устройства назначения к инициатору на останов текущей транзакции.

-LOCK — используется для установки, обслуживания и освобождения захвата ресурса на PCI.

-REQ — запрос от PCI-устройства на захват шины (для слотов 3:0).

-GNT — разрешение мастеру на использование шины.

PAR — общий бит четности для линий AD и C/BE .

-ParityER — сигнал об ошибке по четности (от устройства, ее обнаружившего).

-RST — сброс всех устройств.

IDSEL — выбор устройства назначения в циклах считывания и записи конфигурации.

-SERR — системная ошибка, активизируется любым устройством PCI и вызывает немаскируемое прерывание процессора (NMI).

-REQ64 — запрос на 64-битный обмен.

-ASK64 — подтверждение 64-битного обмена.

-INTR A,B,C,D — линии запросов прерывания, направляются на доступные линии IRQ BIOS компьютера. Запрос по низкому уровню допускает разделяемое использование линий прерывания.

Clock — сигнал синхронизации на тактовой частоте шины.

Test Clock, -TSTRES, TestDO, TestDI — сигналы для тестирования адаптеров по интерфейсу JTAG (на системной плате обычно не задействованы).

TSTMSLCT — перевод в режим тестирования.

Видео:ОБЪЯСНЯЕМ PCI Express 4.0Скачать

Транзакции шины PCI

Факультативные сигналы шины PCI

Читайте также: Спидометр can шина в

Сигналы REQ# и GNT# предназначены для арбитража шины. Они устанавли­ваются не тем устройством, которое является задающим в данный момент, а тем, которому нужно стать задающим. Последний обязательный сигнал, RST#, исполь­зуется для перезагрузки системы, которая происходит, либо если пользователь на­жмет кнопку RESET, либо если какое-нибудь системное устройство обнаружит фатальную ошибку. После установки этого сигнала компьютер перезагружается.

Перейдем к факультативным сигналам, большинство из которых связано с рас­ширением разрядности с 32 до 64 битов. Сигналы REQ64# и АСК 64# позволяют задающему устройству попросить разрешение осуществить 64-битную транзак­цию, а подчиненному устройству принять эту транзакцию. Сигналы AD, PAR64 и С/ВЕ# являются расширениями соответствующих 32-битных сигналов.

Следующие три сигнала не связаны с противопоставлением 32 бита — 64 бита. Они имеют отношение к многопроцессорным системам. Не все платы PCI поддер­живают такие системы, поэтому эти сигналы являются факультативными. Сигнал LOCK позволяет блокировать шину для параллельных транзакций. Следующие два сигнала связаны с отслеживанием всех адресов, по которым происходит изме­нение данных. Подобное отслеживание необходимо для того, чтобы сохранить не­противоречивость кэш-памяти различных процессоров.

Сигналы ШТ_Х нужны для запроса прерываний. Плата PCI может содержать до четырех логических устройств, каждое из которых имеет собственную линию за­проса прерывания. Сигналы JTAG предназначены для процедуры тестирования IEEE 1149.1 JTAG. Наконец, сигнал M66EN связывается либо с источником пита­ния, либо с «землей», что определяет тактовую частоту. Она не должна меняться во время работы системы.

Шина PCI в действительности очень проста. Чтобы лучше понять это, рассмотрим временную диаграмму на рис. 3. Здесь мы видим транзакцию чтения, за ней сле­дует пустой цикл и транзакция записи, которая осуществляется тем же задающим устройством.

Во время цикла Ti на заднем фронте синхронизирующего сигнала задающее устройство помещает адрес на линии AD и команду на линии С/ВЕ#. Затем зада­ющее устройство устанавливает сигнал FRAME#, чтобы начать транзакцию.

Во время цикла Т₂ задающее устройство переключает шину, чтобы подчинен­ное устройство могло воспользоваться ею во время цикла Тз. Задающее устрой­ство также изменяет сигнал С/ВЕ#, чтобы указать, какие байты в слове ему нужно считать.

Во время цикла Т₃ подчиненное устройство устанавливает сигнал DEVSEL#. Этот сигнал сообщает задающему устройству, что подчиненное устройство полу­чило адрес и собирается ответить. Подчиненное устройство также помещает дан­ные на линии AD и выдает сигнал TRDY#, который сообщает задающему устрой­ству о данном действии. Если подчиненное устройство не может ответить быстро, оно не снимает сигнал DEVSEL#, который сообщает о его присутствии, но при этом не устанавливает сигнал TRDY# до тех пор, пока не сможет передать данные. При такой процедуре вводится один или несколько периодов ожидания.

Рис. 3. Примеры 32-битных транзакций в шине PCI. Во время первых трех циклов происходит операция чтения, затем идет пустой цикл, а следующие три цикла — операция записи

В нашем примере (часто это бывает и в действительности) следующий цикл пустой. Мы видим, что в цикле Т₅ то же самое задающее устройство иницииру­ет процесс записи. Сначала оно, как обычно, помещает адрес и команду на шину. В следующем цикле оно выдает данные. Поскольку линиями AD управляет одно и то же устройство, цикл реверсирования передачи не требуется. В цикле Т₇ память принимает данные.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/chto-takoe-tranzaktsiya-shiny-pci

  📸 Видео

  Шина PCIСкачать

  

  03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

  

  PCI и PCI-Express что можно подключитьСкачать

  

  5 лекция "Шины AGP и PCI Express"Скачать

  

  Системная шина персонального компьютера PCIСкачать

  

  Другие устройства в диспетчере устройств как убрать Windows 11.Неизвестное устройство.PCI-контроллерСкачать

  

  Как работает компьютер? Шины адреса, управления и данных. Дешифрация. Взгляд изнутри!Скачать

  

  Шина компьютера, оперативная память, процессор и мостыСкачать

  

  Транзакции - Spring Framework в деталяхСкачать

  

  Лекция 281. Шина ISAСкачать

  

  Распределение линий PCI-Express в компьютереСкачать

  

  Лекция №4 "Интерфейсы и шины ПК" по ТСИСкачать

  

  Отладочная карта для ноутбуков MiniPCI-E / MiniPCI-E Debugging CardСкачать

  

  Линии PCIe - сколько их реально нужно и чем линии CPU отличаются от линий MB?Скачать

  

  PCIe 3 и PCIe 4: в чем разница?Скачать

  

  Сергей Быков — Распределённые транзакции умерли, да здравствуют распределённые транзакции!Скачать

  

  Системная шина персонального компьютера AGPСкачать

  

  IT 81. Шины PCIe, USB 1-3. 239 стр.Скачать