概念解释

将多个独立操作的磁盘按某种方式组织成磁盘阵列，以增加容量，利用类似于主存中的多体交叉技术，将数据存储在多个盘体上，通过使这些盘并行工作来提高数据传输速度，并用冗余磁盘技术提高系统可靠性。

总线（Bus）:

总线是共享的信息传输介质，用于连接若干设备，由一组传输线组成，信息通过这组传输线在设备之间进行传送。总线按其所在的位置，分为片内总线、系统总线、通信总线。

片内总线（Internal Bus）:

片内总线指芯片内部连接各元件的总线。例如CPU芯片内部，连接在各个寄存器、ALU、多路选择器等各元件之间的总线。

系统总线（System Bus）:

系统总线是用来连接计算机硬件系统中若干主要部件（如：CPU、主存、I/O模块）的总线。系统总线上传输的有数据、地址和控制信息。所以把系统总线也分成三组传输线：数据线、地址线、控制线。有时也把它们分别称为：数据总线、地址总线、控制总线。

（注：Intel公司新推出的芯片组中，对系统总线赋予了特定的含义，把CPU连接到北桥芯片的总线称为系统总线，也称为处理器总线，或叫前端总线（Front Side Bus）。CPU通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。）

通信总线（Communication Bus）:

通信总线用于主机和I/O设备之间或计算机系统之间的通信。由于这类连接涉及到许多方面，包括：距离远近、速度快慢、工作方式等，差异很大，所以通信总线的种类很多。

并行总线（Parallel Bus）:

并行总线的数据在数据线上同时有多位一起传送，每一位要有一根数据线，因此有多根数据线组成。其特点是同时可以传输多个数据，但数据之间必须要同步，而且因为数据线多，使得相互间干扰大，因而，数据传输的速度受到很大影响。

串行总线（Serial Bus）:

串行总线的数据在数据线上按位进行传输，因此只需要一根或两根数据信号线，线路的成本低，适合于远距离的数据传输。此外，提高时钟速度比并行连接容易得多，且几乎没有线间串扰。因而，串行总线的速度可以比并行总线快得多。

处理器─存储器总线（Processor-memory Bus）:

把专门用来连接处理器和主存的总线称为处理器–存储器总线。这种总线不是通用的标准总线，而是按机器定制的。这类总线长度短，速度快。其性能指标是主板的最重要性能指标之一。

（注：在Intel公司推出的芯片组中，因为在CPU和主存之间有一个北桥芯片组，所以，把处理器–存储器总线分成了两个总线：把CPU连接到北桥芯片的总线称为处理器总线，也称为系统总线，或叫前端总线（Front Side Bus）；把北桥芯片连到主存的总线称为存储器总线。所以，CPU通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过存储器总线，再连到内存；另外，从北桥通过AGP总线可以连到显示卡，以便和显示卡交换数据。）

底板总线（Backplane Bus）:

把安装在主板上用来连接处理器、存储器和各种I/O接口或连接处理器-存储器总线和各种I/O接口的总线称为底板总线。底板总线会提供相应的总线插槽，各种I/O接口模块（I/O插件板）可以插入插槽。为使各I/O插件板的插座之间具有通用性，底板总线通常是标准总线，使得不同厂家的I/O插件板可以互连、互换。PC机依次推出并采用的底板总线标准有PC/XT总线、ISA总线、EISA总线和PCI总线等。

I/O总线（I/O Bus）:

把直接和外部设备相连的总线称为I/O总线，也称为外设接口。它通常也是标准总线。例如：串行总线RS-232、并行总线、SCSI总线、AGP总线、通用串行总线USB、IEEE1394总线、IDE等。

信号线复用（Signal Lines Multiplexing）:

信号线复用指同一组线在不同的时刻传送不同的信号，如：数据/地址线复用时，用一组数据线在总线事务的地址阶段传送地址信息，在数据阶段传送数据信息，这样就使得地址和数据通过同一组线进行传输。

总线宽度（Bus width）:

总线中数据线的条数被称为总线的宽度，即总线能同时传送的数据位数，它决定了每次能同时传输的数据信息的位数。用位表示时，也称为总线位宽；用字节表示时，其值为：总线位宽/8。

总线时钟频率（Bus Clock Frequency）:

总线中用于定时的公共时钟信号的频率就是总线的时钟频率。常以MHz为单位。

总线事务（Bus Transaction）:

通常把在总线上一对设备之间的一次信息交换过程称为一个“总线事务”。把发出事务请求的部件称为主控设备(Master)，也称起动者(Initiator)，另一个部件称为从设备(Slave)，也称目标(Target)。总线事务类型由其操作性质来定义。例如，一个“存储器读”事务是指将数据从主存取出到处理器，一个“存储器写”事务是指将数据写到主存。典型的总线事务类型有“存储器读”、“存储器写”、“I/O读”、“I/O写”、“中断响应”等。

主设备（Master，Initiator）:

能够发起总线请求，并在获得总线使用权后能控制总线。如：CPU、DMA控制器等都可以做主设备。

从设备（Slave，Target）:

不能发出总线请求信号，对总线没有控制能力的部件，它只能响应从主控设备发来的总线命令。如：主存等只能是从设备。

总线传输周期（Bus Transmission Cycle）:

总线上完成一次总线事务所花的时间。通常由若干个时钟周期组成。通常简称为总线周期。

总线带宽（Bandwidth）:

总线的带宽（总线的数据传输速率）是指单位时间内总线上可传输的数据量。常用MB/s作为计量单位。它与一次总线事务中传输的数据量、以及总线传输周期的宽度有关，一次总线传输时间越短、数据量越多，则总线带宽越高。

最大数据传输率（Maximum Data Transfer Rate）:

总线最大数据传输率是指总线在单位时间内可传送的最大信息量，一般用MB/s作为计量单位。它与总线宽度和总线时钟频率有关。用公式表示为：R=WxF
式中R为总线最大数据传输率，W总线宽度，F为总线时钟的工作频率。

突发传送方式（Burst Transmission）:

是一种连续的、成批数据传送方式。只需在传送开始时给出数据块的首地址，然后连续传送多个数据，后续数据的地址默认为前面数据地址加1，实际上这些连续的数据一般在存储阵列的同一行上。在存储器中有一个行缓冲，一次读出一行数据，后面的连续数据只要从行缓冲中源源不断地取出即可。所以，这种方式能够实现一个时钟传送一个或两个数据，在总线宽度和工作频率相同的情况下，数据传输率大大高于不支持突发传送的总线。这种方式也称为背对背（Back-to-Back）传送方式。

总线裁决（Bus Arbitration）:

决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权的过程被称为总线裁决。进行总线裁决有多种方案，主要分为集中式和分布式两大类。

总线控制器（Bus Arbiter）:

总线控制器也叫总线裁决器，当多个设备同时请求使用总线时，需要通过总线裁决器决定由哪个设备控制总线。

总线请求信号（Bus Request Signal）:

一种控制信号，设备要求使用总线时发出，用于表明发出该请求信号的设备需要使用总线。

总线响应/允许信号（Bus Acknowledge/Bus Grant Signal）:

一种控制信号，总线控制器在接受到设备的总线请求后，根据优先级选择一个设备发送总线响应信号，表示允许该设备在下个总线周期使用总线。

集中裁决（Centralized Arbitration）:

集中裁决将控制逻辑做在一个专门的总线控制器或总线裁决器中，通过将所有的总线请求集中起来利用一个特定的裁决算法进行裁决。

分布裁决（Distributed Arbitration）:

分布裁决没有专门的总线控制器，其控制逻辑分散在各个部件或设备中。

同步总线（Synchronous Bus）:

各部件采用时钟信号进行同步，协议简单，因而速度快，接口逻辑很少。但总线上的每个部件必须在规定的时间内完成要求的动作，所以一般按最慢的部件来设计公共时钟。由于时钟偏移问题，同步总线不能很长。所以，一般同步总线用在部件之间距离短、存取速度较一致的场合。例如：CPU片内总线、处理器-存储器总线大都采用同步方式。

异步总线（Asynchronous Bus）:

异步总线中没有时钟信号线，每一步操作不靠时钟定时。为了协调异步总线在发送和接收者之间的数据传送，异步总线使用一种握手协议（应答信号）进行通信。允许各设备之间的速度有较大的差异，所以用在具有不同存取速度的设备之间进行通信。一般异步方式只可能被I/O总线采用。

握手信号（Handshaking Signal）:

握手协议由一系列步骤组成，在每一步中，只有当双方都同意时，发送者或接收者才会进入到下一步，协议是通过一组附加的控制线来实现的。握手协议中的信号被称为握手信号或应答信号。

半同步总线（Semi-Synchronous Bus）:

半同步通信总线既保留了同步通信的特点，又能采用异步应答方式连接速度相差较大的设备。通过在异步总线中引入时钟信号，其“就绪”和“完成”等应答信号都在时钟的上升沿或下降沿被采样，因而不受其他时间信号的干扰。底板总线大多采用半同步方式。

分离事务协议（Split transaction protocol）:

将一个事务过程分成两个子过程，在第一个子过程中，主控设备A在获得总线使用权后，将请求的事务类型（即总线命令）、地址以及其他有关信息（如标识主控设备身份的编号等）发送到总线上，从设备B记录下这些信息。主控设备发完这些信息后便立即释放总线，这样其他设备便可使用总线；在第二个子过程中，从设备B收到主控设备A发来的信息后，就按照其请求的命令进行相应的操作，当准备好主控设备所需的数据后，从设备B便请求使用总线，一旦获得使用权，则从设备B就将主控设备A的编号及所需的数据等送到总线上，这样主控设备A便可接收数据。这种事务分离方式的优点是：通过在不传送数据期间释放总线，使得其他申请者能使用总线。但是这种方式的控制相当复杂，开销也大，并且事务响应时间也会变长。

即插即用（Plug and Play）:

即插即用功能是指任何扩展卡只要插入系统的插座上就能工作。这种技术通过自动配置计算机中的板卡和其他设备，将物理设备和软件（设备驱动程序）相配合，并在每个设备和它的驱动设备之间建立通信信道。

ISA总线（Industrial Standard Architecture Bus）:

ISA总线是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。它是在原先的PC/XT总线的基础上扩充而来的。ISA总线的主要特点：（1）它能支持64KB I/O地址空间、16MB主存地址空间的寻址，可进行8位或16位数据访问，支持15级硬中断、7级DMA通道。（2）它是一种简单的多主控总线。除了CPU外，DMA控制器、DRAM刷新控制器和带处理器的智能接口控制卡都可称为总线主控制器。（3）它支持8种总线事务类型：存储器读、存储器写、I/O读、I/O写、中断响应、DMA响应、存储器刷新、总线仲裁。它使用独立于CPU的总线时钟，时钟频率为8MHz，具有分立的数据线和地址线，数据线宽度为16位，可进行8位或16位数据的传送，因此最大数据传输率为16Mb/s。ISA总线提供了两组地址信号线，即：SA19~SA0和LA23~LA17，使用这两组地址信号线可以对16MB的主存地址空间和64KB的I/O地址空间进行访问。

EISA总线（Extended Industrial Standard Architecture Bus）:

EISA总线是一种在ISA总线基础上扩充的开放总线标准。它从CPU中分离出了总线控制权，是一种具有智能化的总线，支持多总线主控和突发传输方式。它的时钟频率为8.33MHz。EISA总线共有198根信号线，在ISA总线的98根线的基础上扩充了100根线，与原ISA总线完全兼容。具有分立的数据线和地址线。数据线宽度为32位，具有8位、16位、32位数据传输能力，所以最大数据传输率为33Mb/s。地址线的宽度为32位，所以寻址宽度为232。即：CPU或DMA控制器等这些主控设备能够对4GB范围的主存地址空间进行访问。

PCI总线（Peripheral Component Interconnect Bus）:

PCI总线是一种高性能的独立于处理器的32位（或64位）局部总线，主要用于高速外设的I/O接口和主机相连。它支持无限突发传输方式，并支持并发工作，即挂接在PCI总线上的外设能与PCI总线并发工作。PCI总线作为CPU和外设之间的一个中间层，PCI桥的使用使PCI总线独立于处理器，并且PCI总线提供了数据缓冲器。可以在主板上和其他系统总线相连接，这样使得系统中的高速设备挂接在PCI总线上，而低速设备仍然通过ISA、EISA等这些低速总线支持。PCI总线采用独立请求式的集中总线裁决方式。

SCSI总线（Small Computer Standard Interface Bus）:

SCSI总线通过SCSI适配器(SCSI接口卡)插在PCI插槽上与主机相连。同时可以有多个（7个或15个或31个）具有SCSI接口的外设与SCSI接口卡连接。例如：扫描仪、绘图仪、外接硬盘等都可以用SCSI方式连到主机。这些设备以菊花链方式连接在SCSI总线上。SCSI总线是一种并行总线，同时传输8位或16位或32位数据，可以采用同步或异步两种方式进行通信。

输入/出处理机方式是通道方式的进一步发展，有两种输入/出处理机系统结构。一种是通道结构的输入/出处理机，通常称为I/O处理机(IOP)。另一种输入/出处理机系统结构是外围处理器(PPU)方式。在大型计算机系统中，有时选用通用计算机担任PPU，它基本上独立于主CPU而工作，也有自己的指令系统，可进行算术/逻辑运算、主存读写和与外设交换信息等。

　