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BUS E CPU: un dialogo interessante.

In questo articolo cercheremo di capire la procedura di comunicazione tra la CPU (Central Processing Unit), e le periferiche esterne. Parleremo di piedini dati, di indirizzo e di controllo, e un breve esempio vi illustrerà a grandi linee il dialogo tra una CPU e la MEMORIA di sistema. Altre domande? Spero di aver scritto tutto o quasi……

Una Cpu Athlon Thunderbird.Un calcolatore è composto da una CPU (Central Processing Unit) connessa da un canale di comunicazione (BUS) ad una serie di controllori (controllers). Ciascuno di questi si occupa di un dispositivo ben preciso: il controller del BUS PCI collega tutti i componenti PCI (modem, scheda di acquisizione video, e così via); Il controller del BUS AGP gestisce la comunicazione con la scheda video; Il controller del BUS EIDE si occupa dello scambio d’informazioni con gli hard disk, e infine il controller del BUS SATA collega i dischi Serial ATA.

Il BUS può essere interno, od esterno al microprocessore: nel primo caso il collegamento avviene ad alta velocità, e collega i vari componenti interni di una CPU(cache, registri, e via dicendo); Nel secondo la comunicazione avviene tra processore, e periferiche di I/O esterne (dischi, tastiera, memorie, e così via).

Approfondiamo il discorso dicendo che la comunicazione tra la CPU e i dispositivi esterni avviene fisicamente tramite dei piedini (pins) che possono essere principalmente di tre tipi:

1) Dati.

2) Indirizzo.

3) Controllo.

Per capire come avviene lo scambio di informazioni tra un processore e un dispositivo qualunque leggete l’esempio seguente.

La ditta 1 rappresenta il nostro processore, mentre la ditta 2 è la memoria del nostro sistema hardware.

Per lo scambio di un articolo tra la ditta 2 e la ditta 1, sono necessari i seguenti passi:

1) Per l’acquisto di un articolo particolare, la ditta 1 effettua una ricerca nel sito Web della ditta 2, e le invia il codice di identificazione tramite e-mail.

2) Di seguito, la ditta 1 informa telefonicamente la ditta 2 che le serve l’articolo con una certa urgenza, confermando l’ordine via e-mail.

3) A questo punto, la ditta 2 invia alla ditta 1 il corriere con l’articolo.

4) Nel frattempo, la ditta 2 telefona alla ditta 1 confermando l’evasione dell’articolo.

5) La ditta 1 riceve l’articolo dal corriere ed esegue la vendita del prodotto.

L’esempio appena descritto mostra il dialogo che avviene tra la CPU, e un componente esterno (nel nostro caso la ditta 2 rappresenta la memoria di sistema).

In liguaggio un po’ più tecnico la comunicazione tra la CPU e la MEMORIA può essere così descritta:

1) La CPU mette sui piedini d’indirizzo, l’indirizzo di memoria dell’istruzione che vuole leggere.

2) Poi, la CPU attiva una o più linee per comunicare alla MEMORIA che vuole leggere una parola.

3) La MEMORIA risponde mettendo la parola richiesta sui piedini dei dati della CPU.

4) Allo stesso tempo, la MEMORIA attiva un segnale che l’istruzione è stata inviata.

5) Quando la CPU vede il segnale accetta la parola ed esegue l’istruzione.

L’intervento termina qui, e per ora, basti sapere che la comunicazione tra la CPU, e le periferiche avviene gradualmente, e secondo un processo fatto di piccoli passi, tutto eseguito alla velocità della luce (non esageriamo Scotty!).