首先這門課跟計算機(jī)系統(tǒng)概論的區(qū)別在于這個更偏向于底層實(shí)現(xiàn)（最煩的東西……），而后者則是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)

那么就先看總線

首先就要回顧一下之前所學(xué)習(xí)過的只是，也就是計算機(jī)的基本架構(gòu)馮諾依曼或者是哈夫架構(gòu)（后者的去區(qū)別只不過是將程序和數(shù)據(jù)的存儲分開來了），其中包含了五大部件，而這些不見的互聯(lián)方式有兩種，其中一個是使用單獨(dú)的連線，稱為分散連接，還有一種是將各部件都連接到一組公共信息的傳輸線上，稱為總線連接

早期的計算機(jī)大多數(shù)是分散連接方式，以運(yùn)算器為中心。
這種內(nèi)部連線復(fù)雜，尤其是當(dāng)i/o與存儲器交換信息的時候需要經(jīng)過運(yùn)算器，致使后者停止了運(yùn)算，嚴(yán)重影響了cpu的工作效率。
后來改進(jìn)為以存儲器為中心，交換信息可以不用經(jīng)過運(yùn)算器，還添加了中斷、DMA等技術(shù)，使得cpu工作效率得到了提高，但是仍然不具有靈活性

于是總線連接出現(xiàn)了
總線，也即是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質(zhì)，可以想象為是一大堆部件掛在一條線上跟葡萄一樣，在某一個時刻只允許一個部件發(fā)送信息，但是可以有多個部件同時接收信息
總線實(shí)際上是由許多傳輸線或者是通路組成的，每條都可以一位一位地傳輸二進(jìn)制代碼，這樣16條傳輸線所組成的總線就可以同時傳輸16條二進(jìn)制代碼

其中一種是雙總線結(jié)構(gòu)，也就是主存與cpu連接（這個稱之為存儲總線（m總線））而cpu與i/o總線連接，i/o總線又管理了若干的外接i/o接口和對應(yīng)的設(shè)備（這邊的稱為輸入輸出總線），這種結(jié)構(gòu)便于設(shè)備的增刪，但是在與主存進(jìn)行交換信息的時候由于必定要經(jīng)過cpu所以會影響到后者的效率

還有一種是單總線結(jié)構(gòu)，其實(shí)就是去掉了主存和cpu之間的線而保留了主存和總線的直接連接，原則上避免了對于cpu的影響，cpu仍然可以繼續(xù)處理不用訪問主存和i/o設(shè)備的別種無關(guān)操作，效率提高，但是因?yàn)橹挥幸唤M總線，會在各部件都使用總線的時候發(fā)生沖突，所以必須設(shè)置判優(yōu)邏輯

眾所周知，任何事物的最佳解決方法一定是折中，所以又出現(xiàn)了以存儲器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)，總的來說就是能連的都連了，順帶一提這個鏈接了cpu和主存的總線稱之為存儲總線，這組總線速度很高，只提供為在cpu和主存之間傳輸信息，同時提高了傳輸效率并且減輕了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，并且保留了iO設(shè)備和存儲器交換信息不用經(jīng)過主存的特點(diǎn)

總線的分類：

按照數(shù)據(jù)傳送方式可以分為：并行和串行（沒有絕對的優(yōu)劣關(guān)系）
在并行傳輸中 ，又可以按照傳輸數(shù)據(jù)的寬度分為8位，16位，32位，64位，等傳輸總線
按照總線的使用范圍又可以劃分為，計算機(jī)總線（外設(shè)總線），測控總線，網(wǎng)絡(luò)通信總線

片內(nèi)總線

也就是芯片內(nèi)部的總線，比如cpu芯片啦寄存器和寄存器之間啦寄存器和算數(shù)邏輯單元alu之間啦

系統(tǒng)總線

也就是cpu、主存、io設(shè)備各大部件之間的信息傳輸線，又由于這些部件通常都是安在主板和插件版上的，那么又稱之為是班級總線或者是板間總線

按照系統(tǒng)總線傳輸?shù)男畔⒌牟煌挚梢苑譃槿?/p>

1、數(shù)據(jù)總線

也就是用來傳輸各功能部件之間的數(shù)據(jù)信息，同時它也是雙向傳輸總線，位數(shù)和機(jī)器字長、存儲字長有關(guān)，一般都是8位、16位、32位，這個總線的位數(shù)也就稱之為是數(shù)據(jù)總線寬度，是衡量系統(tǒng)性能的重要參數(shù)，好比說這個是8位寬度而指令字長是16位的話，那么cpu取值階段必須兩次訪問

2、地址總線

主要是用來指出數(shù)據(jù)總線上的源數(shù)據(jù)或者是目的數(shù)據(jù)在主存單元上的地址或者是io設(shè)備上的地址，比如要從存儲器讀出一個數(shù)據(jù)，cpu就得把這個數(shù)據(jù)所在的存儲單元的地址先送到地址線上（然后再讀），再比如要將數(shù)據(jù)經(jīng)過io輸出，cpu除了要將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線，還需要將輸出設(shè)備的地址 （通常是經(jīng)由io接口）這個地址也送到地址總線上
可見地址總線上的代碼們呢就是用來指明cpu想要訪問的存儲單元和io端口的地址的，由cpu輸出并且單向傳輸（cpu管理地址，單向到了地址總線上）
地址線的位數(shù)跟存儲單元的個數(shù)有關(guān)，比方說地址線是20根的話對應(yīng)的存儲單元的個數(shù)就應(yīng)該是2的20方

3、控制總線

數(shù)據(jù)總線和地址總線都是由掛在總線上的所有部件共享的，如何使各部件在不同時刻占有其使用權(quán)
所以控制總線出現(xiàn)了
控制總線呢總是用來發(fā)出各種控制信號的傳輸線
對于任何一條控制線來說應(yīng)該都是單向的，信號嘛，給了你你知道了就行了別墨跡，好比說相應(yīng)的存儲器讀寫命令，io設(shè)備讀寫命令都是由cpu發(fā)出的。
但是對于控制總線總體又是雙向的，比如某設(shè)備準(zhǔn)備就緒就向cpu發(fā)出中斷請求，當(dāng)某部件（DMA接口）獲得總線使用權(quán)的時候，也需要發(fā)出總線請求

另外呢這個控制總線還有監(jiān)視其他各部件狀態(tài)的作用，比如忙不忙，比如有沒有出錯，所以從這方面，對于cpu來說，控制信號，輸入和輸出都有

常見的控制信號？
時鐘：同步操作
復(fù)位：初始化所有部件（注意對象都是部件）
總線請求：某部件需要獲得使用權(quán)
總線允許：某部件已經(jīng)獲得控制權(quán)
中斷請求：某部件提出中斷請求
中斷響應(yīng)：中斷請求被接收
存儲器寫：將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫到存儲器的指定地址單元內(nèi)（別誤會這個“指定”是 cpu指定的）
存儲器讀：同上
io讀：從指定的io端口中將數(shù)據(jù)讀到數(shù)據(jù)總線上
io寫：將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)輸出到指定的io端口內(nèi)
傳輸響應(yīng)：表示數(shù)據(jù)已被接收或者已被傳送至數(shù)據(jù)總線上