MAGISTRALE/ARCHITEKTURA

Magistrala jest zestawem ścieżek łączących jednocześnie kilka komponentów oraz umożliwiającym komunikację między nimi. W zależności od zastosowanej technologii, magistrala może przesyłać informację w sposób równoległy lub szeregowy, a w zależności od zastosowanego sposobu kontroli przepływu danych może być asynchroniczna lub synchroniczna.

Magistralne charakteryzuje poprzez dwa parametry:
⦁ Szerokości – która oznacza liczbę jednocześnie wysłanych bitów w jednostce czasu.     Jeżeli magistrala równoległa jednocześnie przesyła np. 32 bity, nazywa się ją magistralą 32 bitową.
 ⦁ Szybkości – która określa, jak szybko dane są przesyłane przez ścieżki magistrali. Szybkość określana jest w hercach (Hz) lub wielokrotnością tej jednostki (MHz albo GHz)
Oto magistrale umożliwiające komunikację procesora z innymi komponentami:

⦁ Magistrala danych
⦁ Magistrala adresowa
⦁ Magistrala pamięci
⦁ Magistrala sterująca

Magistrala danych umożliwia wymianę danych między procesorem, a chipsetem. Jest to najważniejsza magistrala w systemie. Oto trzy rodzaje magistrali danych:

⦁ FSB
⦁ Hyper Transport
⦁ QPI

Magistrala adresowa - jest to specjalny zestaw ścieżek służący do adresowania pamięci operacyjnej. Znając szerokość magistrali adresowej, możemy określić, z jaką ilością pamięci może współpracować procesor.

Magistrala pamięci łączy procesor z pamięcią operacyjną RAM, umożliwiając wymianę danych. Po zaadresowaniu konkretnych komórek następuje proces zapisu lub odczytu danych przez centralną jednostkę obliczeniową.

Procesory ze zintegrowanym kontrolerem pamięci połączone są bezpośrednio z pamięcią operacyjną za pomocą magistrali pamięci , dzięki czemu nie ma potrzeby angażowania chipsetu podczas wymiany danych między procesorem a pamięcią operacyjną.
Współczesne magistrale pamięci to rozwiązania równoległe o szerokości 64 bitów, które umożliwiają transfer nawet do 12 GB/s.

Magistrala sterująca odpowiedzialna jest za przesyłanie sygnałów sterujących między procesorem, pamięcią RAM i pozostałymi urządzeniami wejścia/wyjścia. Dzięki niej urządzenia współpracujące z procesorem informowane są o przydzielonych im zadaniach.

ARCHITEKTURA PROCESORA

Jedną z wielu cech procesorów jest kompatybilność wsteczna. Stosowanie starszego oprogramowania na komputerze wyposażony w nowy procesor, umożliwiają specjalne tryby.

Architektura x86:
Tryb rzeczywisty – umożliwia uruchamianie w jednym czasie tylko jednej aplikacji, ponieważ nie ma możliwości ochrony danych zapisanych w pamięci RAM. Tryb sprawdzał się z systemem tekstowym DOS. Jego największa wada to - brak zabezpieczeń danych w pamięci objawiał się małą stabilnością i częstym zawieszaniem systemu


Architektura IA-32:Tryb chroniony – Tryb został wyposażony w specjalny mechanizm chroniący dane w pamięci RAM przed nadpisaniem przez inną aplikację.
Wirtualny tryb rzeczywisty – powstał w celu uruchamiania aplikacji 16 bitowy na platformie 32 bitowej. Każdej aplikacji 16 bitowej tryb wirtualny przydziela prywatny obszar pamięci operacyjnej o rozmiarze 1 MB. Tryb pozwala na jednoczesne uruchomienie wielu aplikacji 16 bitowych na procesorze 32 bitowym bez niebezpieczeństwa zawieszenia systemu operacyjnego.


Architektura IA-32e, x86-64, AMD64, EM64T:
Tryb 64 bitowy – umożliwia uruchamianie aplikacji 64 bitowych na platformie 64 bitowej.

Tryb zgodności – umożliwia procesorom 64 bitowym obsługę aplikacji 32 i 16 bitowych.